亚洲玉米螟C型凝集素CTL6的克隆和功能分析

【目的】鉴定出一种新的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée) C型凝集素(C-type lectin),并对其功能进行初步研究。【方法】通过生物信息学分析,从亚洲玉米螟转录组中筛选得到一个可能的C型凝集素基因,命名为CTL6。利用RT-PCR技术分析该基因在亚洲玉米螟不同龄期、不同组织及不同病原物诱导下的表达模式。借助原核及杆状病毒真核表达系统产生重组CTL6蛋白,并利用细菌凝集实验对其功能进行初步研究。【结果】CTL6基因cDNA全长序列为1 034 nt,其中完整开放阅读框为945 nt。推导的CTL6多肽序列包括314个氨基酸残基,N端含有由22个氨基酸残基组成的信号肽。CTL6成熟肽中含有两个串联的糖识别结构域,与烟草天蛾Manduca sexta的IML-2 (Immulectin-2)同源性最高。RT-PCR结果显示,CTL6在亚洲玉米螟5龄幼虫期转录水平最高,卵期其次,不同组织中则是在脂肪体中转录水平最高,呈诱导性表达。纯化的CTL6重组蛋白对大肠杆菌Escherichia coli具有一定的凝集作用。【结论】鉴定到的亚洲玉米螟CTL6是一种典型的C型凝集素,重组CTL6蛋白可能参与了亚洲玉米螟对病原菌的凝集作用。     

哺乳类C型凝集素超级家族

C型凝集素超级家族根据其糖识别域(CRD)的一级结构分为蛋白聚糖、Ⅱ型跨膜受体、胶原凝素、选凝素、自然杀伤细胞受体及多CRDⅠ型跨膜受体等6个家族. 每一家族的成员具有同源的氨基酸序列、相同的总体分子结构及类似的生物学功能.从CRD的一级结构至三级结构水平确定了C型凝集素选择性糖识别的分子基础.     

亚洲玉米螟幼虫体内保幼激素二醇激酶cDNA片段克隆与序列分析

为研究亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)幼虫体内保幼激素二醇激酶(JHDK)表达调控的分子机理,根据不同昆虫保幼激素二醇激酶基因序列的保守区域,设计合成简并引物,采用RT-PCR技术从亚洲玉米螟5龄幼虫中扩增出一段cDNA片段,大小为189bp,编码63个氨基酸,预测分子量为6.78ku,理论等电点pI值为4.57。该基因序列中含有保守的GTP结合蛋白特征指纹基序∑3和∑1。BlastP分析结果表明:该片段氨基酸序列与烟草天蛾JHDK氨基酸序列的一致性最高,为69%;与家蚕和小菜蛾JHDK氨基酸序列的一致性分别为55%和52%。构建系统发育树分析了3种鳞翅目昆虫JHDK进化关系,结果显示:亚洲玉米螟cDNA片段氨基酸序列与家蚕JHDK的亲缘关系最近,与小菜蛾JHDK的亲缘关系最远。半定量PCR结果表明:JHDK基因在中肠中表达量最高,随着5龄幼虫的发育,JHDK基因在血细胞、脂肪体和体壁组织中表达量有下降趋势,但在中肠组织中表达量明显增强。     

亚洲玉米螟卵黄原蛋白受体基因的克隆及在UV-A胁迫下的表达分析

【目的】本文旨在克隆亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis卵黄原蛋白受体(VgR)基因,分析其表达模式,探索UV-A胁迫对亚洲玉米螟VgR基因表达的影响。【方法】利用RT-PCR与RACE技术克隆亚洲玉米螟VgR基因的全长序列;运用生物信息学方法分析该基因特征;采用RT-qPCR技术检测不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹、成虫)、雌成虫不同组织(头、足、表皮、卵巢、中肠、脂肪体)、雌成虫不同时长(0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4和4.5 h)UV-A胁迫下该基因的相对表达量。【结果】克隆获得了亚洲玉米螟VgR基因,命名为OfVgR(GenBank登录号:MN058042),其全长6 289 bp,开放阅读框(ORF)5 490 bp,编码1 829个氨基酸,预测蛋白分子量为205.27 ku,N端前31个氨基酸为信号肽。序列分析显示,OfVgR具有2个配体结合域(LBD)、2个表皮生长因子前体同源域(EGFP)、跨膜域(TMD)和胞质尾域。系统发育树分析表明,OfVgR与鳞翅目昆虫VgR聚为一支,亲缘关系较近。RT-qPCR检测结果表明,OfVgR在亚洲玉米螟各发育阶段均有表达,其中在卵和雌成虫中高表达,并在雌成虫羽化24 h时表达量达到最高;雌成虫不同组织中,OfVgR在卵巢中表达量最高;OfVgR表达量随着UV-A照射时间的延长呈先下降后上升再下降的趋势,在3.0 h达到最高值。【结论】亚洲玉米螟OfVgR在不同发育阶段,雌成虫不同组织和UV-A胁迫不同时间的雌成虫中差异表达,对探索UV-A胁迫对亚洲玉米螟生殖的分子机制影响奠定基础。     

CD205的结构与功能研究

CD205是一种分子量205KD的C型凝集素,为I型膜蛋白,含有10个糖识别域,系巨噬细胞甘露糖受体家族成员。人CD205基因位于染色体2q24,其CDNA长5166bp,编码产物1722个氨基酸残基。CD205主要表达于树突状细胞和胞腺上皮细胞。在介导胞吞、抗原提呈中起关键作用,还参与稳定胸腺微环境,在胸腺发育及肿瘤免疫中具重要意义。     

亚洲玉米螟中stuxnet基因的时空表达与功能分析

[目的]本研究旨在鉴定亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis中stuxnet (stx)同源基因Ofstuxnet(Ofstx),进一步明确ofstx基因的功能,探索基于表观遗传调控的害虫防治新策略.[方法]基于反转录技术获取亚洲玉米螟ofstx基因的全长cDNA序列,进行cDNA全长测序,分析其生物学信息;分别提取亚洲玉米螟不同发育阶段(3-5龄期幼虫)及不同组织(头、中肠、脂肪体)中RNA,并通过RT-qPCR技术检测ofstx基因在亚洲玉米螟不同发育阶段及不同组织中的相对表达量.[结果]亚洲玉米螟ofstx基因全长2112 bp,编码蛋白质含703个氨基酸,预测分子量76.98 ku,等电点8.30.比对其它物种Stx同源蛋白氨基酸序列发现其都含有UBL保守结构域.系统发育树分析发现与草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda所属的夜蛾科同源性较高.qPCR结果显示ofStx在脑内相对表达量最高,在3-5龄幼虫中,4龄幼虫体内总体表达量最高.[结论]ofstx基因主要在亚洲玉米螟脑内表达,幼虫阶段的第4龄期相较第3、第5龄期相对表达高,可能参与调控昆虫生长发育,具体功能有待进一步研究.     

草鱼胶原凝集素基因的克隆及其功能分析

从草鱼Ctenopharyngodon idella肝肾cDNA文库中克隆得到胶原凝集素基因。草鱼胶原凝集素全长cDNA为1128bp,其中5′非编码区229bp,3′非翻译区104bp,最大开放阅读框为795bp,编码264个氨基酸。系统进化分析表明草鱼胶原凝集素与斑马鱼的亲缘关系最近。根据草鱼胶原凝集素序列特征,克隆了包含糖基识别域(CRD)的cDNA,并进行原核表达、纯化获得其重组蛋白PCRD。进行PCRD与6种细菌的凝集和糖抑制实验,结果表明半乳糖、葡萄糖、甘露糖和麦芽糖4种糖都会使PCRD与嗜水气单胞菌的凝集明显下降甚至极大地干扰凝集;麦芽糖使金黄色葡萄球菌的凝集明显下降,而肽聚糖和甘露糖会使凝集受到抑制;此外,PCRD的凝集反应不依赖Ca2+。     

亚洲玉米螟幼虫体内酚氧化酶原激活蛋白酶cDNA片段的克隆与序列分析

为研究亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)幼虫体内酚氧化酶原激活蛋白酶（prophenoloxidase activating proteinase, PAP）表达调控的分子机理, 本研究根据不同昆虫酚氧化酶原激活蛋白酶基因序列的保守区域, 设计合成简并引物, 采用RT-PCR技术从亚洲玉米螟5龄幼虫中扩增出PAP的一段cDNA片段, 大小为509 bp, 编码169个氨基酸, 预测分子量为18.7 kD, 理论等电点(pI值)为5.1。该基因序列中含有丝氨酸蛋白酶样结构域中保守的催化三联体, 不含发夹结构域。BlastP分析结果表明: 该片段的氨基酸序列与烟草天蛾Manduca sexta PAP-3和冈比亚按蚊Anopheles gambiae发夹型蛋白B1的氨基酸序列一致性最高, 为47%; 与烟草天蛾PAP-2、家蚕Bombyx mori PPAE、 斜纹夜蛾Spodoptera litura PPAE-3、 蓖麻蚕Samia cynthia ricini PAP和黑腹果蝇Drosophila melanogaster丝氨酸蛋白酶7的氨基酸序列的一致性分别为45%, 45%, 44%, 43%和41%。构建系统发育树, 对其进化关系进行了初步分析, 结果显示: 亚洲玉米螟PAP与烟草天蛾PAP-3和斜纹夜蛾PPAE-3的亲缘关系较近, 与黑腹果蝇丝氨酸蛋白酶7和冈比亚按蚊发夹型蛋白B1的亲缘关系较远。这些结果说明克隆得到的cDNA片段为亚洲玉米螟幼虫PAP基因靠近羧基端的部分序列。     

家蚕C型凝集素S11的克隆、表达及功能研究

【目的】C型凝集素(C-type lectin,CTL)广泛存在于植物和动物中,参与免疫防御反应、发育及细胞信号传导。鳞翅目昆虫中的C型凝集素依据长度和特征功能域可以分成S型、IML型和X型,目前对S型凝集素的功能了解非常有限。本研究对家蚕Bombyx mori L.C型凝集素S11进行了克隆、蛋白表达纯化和初步功能分析。【方法】基于先前对家蚕基因组中所有C型凝集素序列的生物信息学分析,通过PCR克隆了CTL-S11基因的全长c DNA;利用相关软件对核酸和蛋白质序列进行了比对和分析;通过大肠杆菌原核系统表达纯化重组蛋白;通过RT-PCR和荧光定量PCR研究了该基因的组织表达分布和诱导表达;通过凝集实验检测了重组蛋白对细菌的凝集作用。【结果】获得了长度为519 bp的CTL-S11全长c DNA序列,编码173个氨基酸,纯化得到分子量约为18 ku,带有组氨酸标签的重组蛋白。RT-PCR表明该基因在中肠、脂肪体、血细胞和表皮都有表达。荧光定量PCR结果表明,细菌喂食或注射家蚕幼虫后,CTL-S11的表达水平在某些时间点有显著上调。凝集实验显示,在钙离子存在的条件下重组蛋白对大肠杆菌和金黄葡萄球菌有明显的凝集作用。【结论】CTL-S11的表达可以被细菌显著诱导,重组蛋白可以引起细菌的凝集,因此其有可能作为免疫受体参与家蚕对病原微生物的识别。     

家蝇C-型凝集素的克隆与功能分析

【目的】从家蝇Musca domestica中克隆一种C-型凝集素(C-type lectin)基因,并分析其在家蝇免疫过程中的功能。【方法】根据家蝇转录组信息,克隆了一条C型凝集素基因,将其命名为Mdlectin-C1。构建Mdlectin-C1的原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli中表达并纯化r Mdlectin-C1蛋白,制备多克隆抗体。利用实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)及Western blot技术对家蝇不同发育阶段和细菌感染前后Mdlectin-C1的表达水平进行检测。运用RNAi技术敲低家蝇1龄幼虫Mdlectin-C1基因表达,然后进行细菌刺激并观察幼虫存活率变化。【结果】Mdlectin-C1 c DNA包含一个546 bp完整开放阅读框,编码181个氨基酸残基,所推导多肽N端包含由21个氨基酸残基组成的信号肽,成熟肽中含有一个保守的碳水化合物识别结构域(carbohydrate-recognition domain,CRD)。qRT-PCR及Western blot结果显示,家蝇从1龄幼虫到蛹的发育过程中,Mdlectin-C1表达量逐步上升,蛹期达到最大值。在革兰氏阴性菌大肠杆菌E.coli和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus刺激后,家蝇2龄幼虫Mdlectin-C1均上调表达,并分别在36和3 h时达到最高值。利用RNAi技术成功敲低Mdlectin-C1表达。对Mdlectin-C1基因敲低的1龄幼虫进行细菌刺激,敲低实验组幼虫存活率显著低于正常对照组。【结论】Mdlectin-C1可能参与家蝇抗菌免疫应答,并在此过程中具有重要作用。     

苦瓜素Ⅰ对亚洲玉米螟幼虫酚氧化酶活性的抑制作用

为了探讨苦瓜素类化合物抑制昆虫生长发育的作用机制,测定了苦瓜叶乙酸乙酯萃取物和苦瓜素Ⅰ对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫体内酚氧化酶活性的抑制作用以及苦瓜素Ⅰ、苦瓜素Ⅱ和苦瓜皂苷元L对亚洲玉米螟幼虫离体酚氧化酶活性的抑制作用。结果表明,苦瓜叶乙酸乙酯萃取物和苦瓜素Ⅰ均能明显抑制亚洲玉米螟幼虫酚氧化酶的活性。用含有不同浓度苦瓜叶乙酸乙酯萃取物和苦瓜素I的人工饲料饲喂亚洲玉米螟3龄幼虫48 h后,苦瓜叶乙酸乙酯萃取物和苦瓜素Ⅰ对亚洲玉米螟幼虫体内酚氧化酶活性的抑制中浓度IC_(50)分别为0.17%和0.34%。苦瓜素Ⅰ和苦瓜素Ⅱ对亚洲玉米螟离体酚氧化酶的活力也表现出明显的抑制作用,抑制中浓度IC_(50)分别为169.28μg/mL和1182.08μg/mL。苦瓜素I的抑制作用明显强于苦瓜素Ⅱ。苦瓜叶提取物及其活性成分苦瓜素Ⅰ对亚洲玉米螟幼虫酚氧化酶活性的抑制作用可能是其抑制昆虫生长发育的主要机制之一。     

免疫亲和层析法纯化棕尾别麻蝇(Sarcophagaperegrina)幼虫血淋巴凝集素

 报道了利用免疫亲和层析法纯化棕尾别麻蝇幼虫血淋巴凝集素的结果．哺乳动物红细胞能够特异地吸附凝集素．用兔红细胞与麻蝇幼虫血淋巴凝集素形成的复合体免疫供血家兔,得到麻蝇幼虫血淋巴凝集素的抗体．再利用抗体制备亲和吸附柱,通过免疫亲和层析一次性纯化了麻蝇幼虫血淋巴凝集素． Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ结果显示,该凝集素的分子量约为７３ ｋ Ｄ．这一结果,与用对麻蝇幼虫血淋巴凝集素有抑制作用的糖蛋白—胎球蛋白和甲状腺球蛋白为配基,亲和层析纯化的结果完全相同,表明用这种免疫亲和层析法纯化凝集素是可行的．为不清楚专一性识别糖或专一性识别糖不典型,难于用普通亲和层析纯化的凝集素,提供了一种有效的纯化方法．     

家蝇抗菌肽Attacin-2基因的克隆、序列分析和诱导表达

攻击素(attacin)作为昆虫抗菌肽之一, 在昆虫的先天免疫中起着重要作用。本研究通过家蝇Musca domestica EST序列筛选并结合RACE技术克隆了家蝇的Attacin-2基因(Mdatta2) cDNA序列。其全长819 bp, 包含一个726 bp的完整开放阅读框(open reading frame, ORF), 以及42 bp的5′末端非翻译区(5′-UTR)和51 bp的3′末端非翻译区(3′-UTR), 编码241个氨基酸残基, 推导的多肽N端22个氨基酸残基为信号肽序列。同源性分析表明, 其氨基酸序列与嗜凤梨果蝇Drosophila ananassae的Attacin一致性最高(46%)。以邻接法(Neighbor-Joining, NJ)构建的系统关系表明, 家蝇的Attacin-2与其他双翅目昆虫的Attacin起源于共同的祖先, 属于Attain_C超家族。应用实时荧光定量PCR的方法研究家蝇幼虫在受到外源细菌刺激时Mdatta2基因的表达, 结果显示, 在大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus分别刺激后3 h和6 h, 家蝇幼虫Mdatta2表达量出现显著上调。Mdatta2基因在家蝇幼虫体内呈诱导型表达, 表达水平随诱导时间的不同而变化, 提示Mdatta2基因可能在家蝇免疫防御过程中起着重要作用。     

亚洲玉米螟的O-β-N-氨基乙酰葡萄糖基水解酶 (OfOGA)的基因克隆及重组表达

O-GlcNAc修饰作用是一种普遍存在的动态可逆的糖基化修饰作用,由O-GlcNAc转移酶(OGT)与O-GlcNAc水解酶(OGA)负责调控。以亚洲玉米螟5龄幼虫为对象,克隆获得了全长O-GlcNAc水解酶(OfOGA)基因,其长度为3 541bp,其中5’-非编码区的长度为241bp,编码区的长度为3 165bp,3’-非编码区的长度为132bp;实现了OfOGA在原核表达载体中的重组表达。重组OfOGA由1 055个氨基酸构成,理论分子量118kDa,但SDS-PAGE电泳显示其实际分子量为130kDa。重组OfOGA的最适pH为5.5,最适温度为50℃。亚洲玉米螟OfOGA基因的获得与表达有助于理解OGA在昆虫生长发育中的作用,提供可能的生物防治靶标。     

亚洲玉米螟幼虫应对大肠杆菌注射的血淋巴免疫应激反应

为研究大肠杆菌Escherichia coli侵染引发亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis Guenée幼虫免疫应激反应的机理,本实验测定了分别注射生理盐水以及3×10³,3×10⁴,3×10⁵和3×10⁶个细胞/mL大肠杆菌后亚洲玉米螟5龄幼虫血淋巴中血细胞总数（THC）、颗粒细胞和浆血细胞数量,血清中酚氧化酶（PO）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-px）、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性,通过流式细胞仪分析了血细胞活性氧自由基(ROS)水平的动态变化。结果表明：与对照组相比,注射3×10⁵和3×10⁶个细胞/mL大肠杆菌细胞后12 h,可引起亚洲玉米螟5龄幼虫THC及浆血细胞、颗粒细胞数量明显上升(P<0.01),同时应激产生大量ROS。3×10⁴,3×10⁵和3×10⁶个细胞/mL大肠杆菌3个不同浓度处理组均引起幼虫体内PO活性显著升高(P<0.01),诱导幼虫血清中GSH-px,GST及GR的活性上升(P<0.01)。这些结果表明, 亚洲玉米螟幼虫受到大肠杆菌侵染后,其血淋巴细胞免疫和体液免疫能力受到显著影响, 可诱导血清中GSH-px,GST和GR活性升高以清除过多的ROS, 防止其毒害。     

敲减神经肽F基因(npf)对亚洲玉米螟取食、生长发育和繁殖的影响

【目的】神经肽F(neuropeptide F, NPF)是无脊椎动物特有的一类神经肽,因其C末端是苯丙氨酸(F)而命名,参与昆虫的取食、生物节律、学习记忆等多种生理功能的调控。本研究旨在明确NPF对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis生长发育的影响,为害虫防治提供重要依据。【方法】采用一种基于工程菌高效合成靶向昆虫基因的dsRNA的方法经济有效地敲降npf,用低浓度(0.01%)和高浓度(0.02%)dsNPF和dsGFP(对照)分别饲喂亚洲玉米螟1龄初、3龄初和5龄初幼虫直至化蛹,检测5龄幼虫平均取食量、体重、体长、存活率和化蛹率,蛹羽化率和成虫产卵量,以及幼虫各龄期、蛹发育历期和成虫寿命。【结果】从亚洲玉米螟1, 3和5龄初幼虫开始饲喂0.01%和0.02% dsNPF时,与饲喂相应浓度dsGFP的对照相比,除个别点外,5龄幼虫的取食量、体重、体长、存活率和化蛹率,蛹羽化率和成虫单雌产卵量均显著降低,幼虫各龄期、蛹发育历期均显著延长,成虫寿命显著缩短。且dsNPF处理幼虫的龄期越早对发育的影响越大。其中0.01% dsNPF处理的1龄幼虫和0.02% dsNPF处理的3龄幼虫有90%的个体在蛹期死亡,而0.02%dsNPF处理的1龄幼虫有90%的个体在幼虫期死亡。【结论】结果提示NPF对亚洲玉米螟的发育和取食具有调控作用,这为探索新型绿色的害虫防治提供了依据。     

半乳糖凝集素糖结合的新模式：一个糖结合域的双重配体结合

半乳糖凝集素家族通过糖识别结构域(CRD)可以专一性识别和结合含β-半乳糖的多糖配体来发挥其生物学功能.到目前发现的CRD对β-半乳糖的识别模式是非常保守的,在结构已知的半乳糖凝集素结构中,一个CRD只能结合一个多糖配体分子.最近,通过对人源半乳糖凝聚素-3 CRD与对硝基TF二糖(TFN)复合物的晶体结构解析首次发现,一个CRD可以同时结合2个TFN分子.与这2个TFN分子有双向结合的残基突变体E165A结构分析显示,一个残基的突变引起的结构上的微小变化会使结合位点2丧失结合糖底物的能力,而位点1的配体结合却不受影响.这表明,结合位点1对糖底物保守的识别和结合是基本的、主要的,而结合位点2对于糖有条件的结合,是额外的、次要的.序列比对和立体化学分析显示,参与新位点2结合的关键残基在其他半乳糖凝集素分子中都是保守的,而它们参与糖配体结合并不常见,表明它们作用的发挥是有条件的.可能在复杂寡聚结构的情况下,如有多重分支结构,双重结合位点将有利于对这类配体分子的辨识和结合,已有一系列研究报道,具有分支结构的寡糖与半乳糖分子的亲和势明显高于单价糖配体,与上述分析相一致.对这类双重位点糖结合的可能生物学意义进行了讨论.     

低温处理对亚洲玉米螟幼虫抗寒性的诱导效应

室内条件下将亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)幼虫放置在5℃(LT1处理组)和0℃(LT2处理组)下低温处理2 h后,分别测定了其低温诱导识别温度、存活率、抗寒性、过冷却点、体内水分和脂质含量百分率,并进行抗冻特异蛋白的诱导; 利用SDS-PAGE方法分析了低温诱导后亚洲玉米螟5 龄幼虫血清中抗冻特异蛋白。结果表明：亚洲玉米螟3、4和5龄幼虫的低温诱导识别温度分别为-13.5℃、-16.5℃和-18.5℃; 3、4和5龄幼虫存活率LT2组>LT1组>对照组(P<0.05);随虫龄增加,幼虫抗寒性逐步增强;对幼虫过冷却点无明显影响(P>0.05); 幼虫水分和脂质含量百分率为LT2组>LT1组>对照组,且随虫龄增加,虫体含水率和脂质含量百分率增高(P<0.05); 低温诱导产生了一种分子量约为29.0 kD的抗冻特异蛋白。研究结果表明低温诱导可以增强亚洲玉米螟幼虫的抗寒性。     

野桑蚕酚氧化酶原基因cDNA的分子克隆及其特征

酚氧化酶在昆虫的免疫防御机制中起着重要作用。利用RT-PCR和RACE方法,克隆了野桑蚕酚氧化酶原基因,获得了其cDNA序列。该序列长2 134 bp,含有一个2 082 bp的完整开放阅读框,编码一个由693个氨基酸残基组成的蛋白质。推导的氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫PPO2基因相应氨基酸序列有较高的同源性,该序列具有它们的PPO基因所共有的典型特征。组织特异性表达分析表明了该基因在野桑蚕5龄幼虫的血细胞、体壁、头部、精巢、卵巢、脂肪体和中肠等组织及其不同的发育阶段均有表达。这些结果为进一步研究野桑蚕酚氧化酶原基因的功能提供了分子基础。     

小菜蛾整合素integrin β1基因的克隆及其功能分析

整合素(Integrin)是一种由α和β亚基组成的跨膜异二聚体蛋白,在昆虫血细胞对外物的包囊过程中起着重要的作用。为阐明integrinβ1参与小菜蛾Plutella xylostella体内细胞免疫中的功能,本研究利用RT-PCR结合RACE技术克隆了小菜蛾integrinβ1基因的cDNA全长序列,命名为PxIntβ1(Gen Bank登录号GQ178290)。小菜蛾PxIntβ1的cDNA全长序列为2 832 bp,开放阅读框为2 487 bp,编码828个氨基酸,成熟的氨基酸序列中有一个跨膜区和一个integrin亚基。系统进化树显示小菜蛾PxIntβ1与亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis整合素的同源性最高,两者同源性达到78%。利用半定量RT-PCR技术检测PxIntβ1基因在小菜蛾不同发育历期(卵、1-4龄幼虫、蛹、成虫)、不同组织(血细胞、体壁、脂肪体、中肠、马氏管)和细菌(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌混合菌液)诱导下的表达模式。半定量结果表明小菜蛾PxIntβ1基因在小菜蛾整个发育历期除了卵之外都有表达,4龄幼虫转录水平最高,在血细胞中特异性的高表达,混合细菌诱导2-48 h后,PxIntβ1基因在小菜蛾诱导后24 h达到诱导表达高峰。为了进一步获得重组蛋白PxIntβ1,本研究构建了原核表达质粒pET-32a-PxIntβ1,融合蛋白在大肠杆菌Eschericha coli BL21中获得高效表达,Ni-NTA一步纯化了融合蛋白,并免疫新西兰大白兔,获得了多克隆抗体anti-PxIntβ1。SDS-PAGE电泳和Western blot分析结果表明,His抗体和多克隆抗体anti-PxIntβ1能特异性识别融合蛋白PxIntβ1;进一步利用显微镜观察了小菜蛾血细胞对凝胶珠Sephadex-A25的包囊情况,结果表明抗血清anti-PxIntβ1处理过的小菜蛾血细胞对Sephadex-A25凝胶珠的包囊作用受到明显抑制,重组蛋白PxIntβ1可以提高小菜蛾血细胞对Sephadex-A25凝胶珠的包囊作用;以上研究结果表明小菜蛾PxIntβ1在小菜蛾细胞免疫中起着重要的作用。