两种珍稀白蝶兰属(兰科)叶绿体基因组比较分析

为理解珍稀濒危兰科植物龙头兰(Pecteilis susannae)和景洪白蝶兰(P.hawkesiana)的叶绿体基因组的基本特征,开发用于物种鉴定、保护遗传学和系统发育分析的分子标记,该研究利用二代测序技术对龙头兰和景洪白蝶兰进行浅层基因组测序,采用生物信息学分析方法进行叶绿体基因组的拼接、组装和注释,并与其他近缘物种进行比较基因组分析和系统发育分析。结果表明：(1)龙头兰和景洪白蝶兰的叶绿体基因组大小分别为154 407 bp和153 891 bp,由一对26 550 bp和26 523 bp的反向重复序列(IR)、84 204 bp和83 756 bp的大单拷贝区(LSC)、17 103 bp和17 089 bp的小单拷贝区(SSC)组成;均注释了111个唯一基因,包括77个蛋白质编码基因、30个tRNA基因和4个rRNA基因。(2)在叶绿体基因组中分别鉴定出94个和92个简单重复序列(SSRs)。(3)二者之间存在706个单核苷酸多态性(SNPs)位点和152个插入缺失(InDels)位点,其中cpInDel 067等可以区分2个物种。(4)观察到1个差异较大的基因(accD...     

马氏珠母贝STA RDL3基因的克隆与表达性分析

采用RACE技术克隆获得马氏珠母贝STARDL3基因c DNA全长序列(Pm-STARDL3);利用荧光定量技术检测Pm-STARDL3基因在各个组织中的表达量。结果表明,Pm-STARDL3基因c DNA序列全长3 655 bp,开放阅读框(ORF)长1 491 bp,编码496个氨基酸,5'非翻译区(5'UTR)长110 bp,3'UTR长2 054 bp。PmSTARDL3氨基酸序列同源比对分析显示与华贵类栉孔扇贝(Mimachlamys nobilis)STARDL3的序列的相似度最高。SMART软件分析得出,Pm-STARDL3有STARD类蛋白特有的结构域。荧光定量PCR检测结果表明Pm-STARDL3在肝胰腺中表达量最高,其后依次是外套膜、鳃与闭壳肌,各组织的表达量差异具统计学意义(p0.05)。     

藏山羊KLF8基因克隆及组织表达分析

本试验旨在获得藏山羊KLF8基因序列,并分析其生物学特征,同时阐明该基因在不同组织中的表达情况。利用RT-PCR技术克隆藏山羊KLF8基因序列,利用实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR,qPCR)检测其在藏山羊各个组织中的表达丰度。结果表明,获得藏山羊KLF8基因序列1 069 bp,其中包含CDS区1 008 bp,5'UTR序列28 bp和3'UTR序列33 bp,共编码335个氨基酸,为不稳定亲水碱性蛋白。KLF8基因在藏山羊的肺脏组织中表达水平最高,极显著高于其他组织(p<0.01)。本研究为进一步阐明KLF8基因在藏山羊中的生物学功能提供了依据。     

盐穗木钾转运蛋白基因HcKUP12的克隆及在盐胁迫下的表达分析

利用RACE技术从盐生植物盐穗木(Halostachys caspica)中克隆获得了一个钾离子转运体基因,经BLAST同源比对发现该基因与拟南芥钾离子转运蛋白At KUP12基因最为相似,命名为Hc KUP12。Hc KUP12基因c DNA全长为2953 bp,含有2544 bp的阅读框、262 bp的5'-UTR和147 bp的3'-UTR,编码847个氨基酸,分子质量为93.31 k D,理论等电点为7.19。利用实时荧光定量RT-PCR分析了Hc KUP12基因在600 mmol/L Na Cl处理下胁迫24 h的表达模式,结果显示该基因在盐胁迫下表达量显著增加,至处理24 h时达到最高(为对照的225倍),初步推测其可能是与盐穗木耐盐相关的一个候选基因。     

凡纳滨对虾DNaseⅠ基因的克隆及原核表达

利用RT-PCR和RACE技术,从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肝胰腺中克隆了DNaseⅠ基因的全长cDNA序列。该序列全长1614bp,包含1209bp的开放阅读框,编码一个含403个氨基酸的蛋白;5′非翻译区为116bp,3′非翻译区为289bp。实时定量PCR分析结果表明,DNaseⅠ基因在肝胰腺的表达量是其他器官表达量的16～162倍,表明凡纳滨对虾DNaseⅠ基因属于胰腺型表达。本研究还利用酶切重组构建原核表达载体,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功表达出了有活性的重组DNaseⅠ蛋白。     

共表达ETEC K99、GFP重组大肠杆菌的构建及表达北大核心

[目的]构建K99、GFP基因重组质粒并在大肠杆菌BL21(DE3)感受细胞中表达。[方法]利用PCR扩增技术扩增K99基因和GFP基因,经连接和转化将目的片段克隆到pLA载体上,利用双酶切技术及PCR技术对重组质粒进行鉴定并测序分析,利用Western Blot技术分析蛋白质表达情况。[结果]测序分析结果表明,基因具有正确的阅读框;双酶切和PCR鉴定得到498 bp和720 bp的特异性条带;荧光检测表明重组菌表达了蛋白;Western Blot结果表明重组菌表达为融合蛋白。[结论]成功构建了大肠重组菌,并表达外源融合蛋白。     

马氏珠母贝TRA F7基因cDNA的克隆及表达分析

肿瘤坏死因子受体相关因子7(TRA F7)属于TRAFs家族,参与多种免疫炎症反应。为了研究马氏珠母贝TRAF7(PmTRA F7)的生物学功能,本研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆获得PmTRA F7基因cDNA的全长序列并对其序列特征进行分析;同时利用荧光定量PCR(RT-PCR)技术检测了马氏珠母贝不同组织中PmTRA F7基因mRNA的表达。结果显示,PmTRA F7基因cDNA全长2246bp,开放阅读框(ORF)1809bp,编码602个氨基酸,5'非翻译区(5'UTR)长211bp,3'非翻译区(3'UTR)长226bp,预测分子量约为67.50kD,理论等电点为6.56。多序列比对结果发现软体动物间TRA F7具有高保守性。软件分析结果显示PmTRA F7的氨基酸序列具有典型的RING结构、锌指结构和7个重复的WD40序列。荧光定量数据分析表明,PmTRA F7基因在全组织中均有表达,在肝胰腺中表达量最高,外套膜和鳃中表达量也较高。     

柑橘青霉菌CYP51B基因和上游调控区克隆及生物信息学分析

【目的】克隆柑橘青霉菌(意大利青霉菌,Penicillium italicum)CYP51的同源基因,并对基因序列进行生物信息学分析。【方法】通过PCR及染色体步移技术得到基因的完整序列及上下游调控序列。通过生物信息学手段对基因的结构进行分析:使用NNPP分析软件预测转录起始位点,并利用TFSEARCH1.3软件分析转录因子结合位点。利用SWISS-MODEL在线软件对蛋白进行同源模建。【结果】克隆得到了意大利青霉菌CYP51的同源基因,命名为Pi CYP51B。获得的Pi CYP51B及上下游调控区序列总长为3 496 bp,包括上游910 bp和下游834 bp的序列。Pi CYP51B基因的开放阅读框全长1 575 bp,编码524个氨基酸。该基因含有3个分别为74、51、52 bp的内含子,分别位于247 bp与320 bp之间,519 bp与569 bp之间,1 635 bp与1 686 bp之间。Pi CYP51B 5′上游调控区序列的总长为579 bp。生物信息学分析结果显示:转录起始位点位于上游458 bp处;上游调控区不仅包含启动子的核心结构序列TATA盒(位于-25 bp处),也包含多个转录因子结合位点,如Abd-B、ADR1、AP-4、GATA-1、Cdx A、Clox和Oct-1等。在上游调控序列中嘌呤含量高,而且从+387 bp处开始存在4个连续高嘌呤含量的热激转录因子特异性结合位点(HSF);在+106 bp处开始存在3个连续的Cdx A转录因子结合位点。选用人CYP51晶体结构(PDB ID:3LD6)为模板,利用SWISS-MODEL在线软件构建了意大利青霉菌CYP51B蛋白的结构模型。【结论】克隆了意大利青霉Pi CYP51B基因,其上游含有多个热激应答转录因子特异性结合位点(HSF)表明其参与逆境应答。该基因作为意大利青霉菌CYP51的同源基因,可能与青霉菌对真菌药物的抗药性密切相关。     

黄河裸裂尻鱼细胞色素C氧化酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ亚基基因的克隆及序列特征分析

采用RT-PCR技术克隆获得了黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)CO Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ基因的编码序列,并对此进行了初步分析.结果表明,黄河裸裂尻鱼CO I基因全长为1 551 bp,开放阅读框(ORF)由基因全长组成,编码516个氨基酸;COⅡ基因全长为691 bp,开放阅读框为690 bp,编码2...     

共表达ETEC K99、GFP重组大肠杆菌的构建及表达

[目的]构建K99、GFP基因重组质粒并在大肠杆菌BL21(DE3)感受细胞中表达。[方法]利用PCR扩增技术扩增K99基因和GFP基因,经连接和转化将目的片段克隆到pLA载体上,利用双酶切技术及PCR技术对重组质粒进行鉴定并测序分析,利用Western Blot技术分析蛋白质表达情况。[结果]测序分析结果表明,基因具有正确的阅读框;双酶切和PCR鉴定得到498 bp和720 bp的特异性条带;荧光检测表明重组菌表达了蛋白;Western Blot结果表明重组菌表达为融合蛋白。[结论]成功构建了大肠重组菌,并表达外源融合蛋白。     

三疣梭子蟹Na+/H+-exchanger基因克隆鉴定及在盐度胁迫下的表达分析

为研究Na+/H+-exchanger基因在三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）盐度胁迫过程中的功能作用,克隆了三疣梭子蟹Na+/H+-exchanger基因并进行表达分析。结果显示,Na+/H+-exchanger基因（GenBank:KU519329）全长4233 bp,5和3非编码区（UTR）长分别为519和753 bp,开放阅读框（ORF）长2961 bp。编码986个氨基酸,预测蛋白质分子量和等电点分别为110.8 kD和7.42,具有信号肽和典型的Na+/H+-exchanger蛋白结构域,含12个跨膜螺旋;三疣梭子蟹Na+/H+-exchanger基因与普通滨蟹（Carcinus maenas）同源性最高,达到87.2%,系统进化分析也显示该序列与普通滨蟹聚为一支;表达分析显示,三疣梭子蟹Na+/H+-exchanger基因在鳃中表达量最高;在低盐（盐度5、10和20）胁迫过程中,Na+/H+-exchanger基因在0-12h上调表达明显,在24-168h间表达量呈下降趋势;在高盐（盐度50）胁迫初期（0-12h）,该基因表达量相对稳定,之后（24-168h）显著下调表达。研究表明低盐显著诱导Na+/H+-exchanger基因的高表达,推测三疣梭子蟹Na+/H+-exchanger基因在低盐环境下发挥重要的渗透调节功能。     

三疣梭子蟹aqp2基因克隆及其在蜕皮中的功能

为研究水通道蛋白AQP的生理功能, 克隆了三疣梭子蟹 (Portunus trituberculatus) 水通道蛋白2基因(ptaqp2), 该基因全长4126 bp, 编码522个氨基酸, 具有水通道蛋白基因家族的保守结构域及功能结构域; 进化树聚类分析结果显示, ptaqp2基因属于水通道蛋白基因家族C-AQP类基因; 组织表达结果显示, ptaqp2呈泛组织表达特征, 在眼柄中的表达量最高, 在肠和肌肉中也有较高表达, 在血淋巴中的表达最低; ptaqp2基因在不同蜕皮时期呈显著差异表达(P<0.05), 且在蜕皮前期表达量最高; 在蜕皮激素(Molting Hormone简称MH)刺激下, 该基因在肌肉、肠及胃中均呈不同程度的上调表达趋势; 通过RNAi技术在蜕皮前期敲降ptaqp2的表达, 发现能够显著推迟蜕皮过程。研究初步证明了ptaqp2基因在三疣梭子蟹蜕皮中发挥重要作用。     

三疣梭子蟹HMGBa基因克隆及其应答不同病原入侵的表达特征

为研究三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)高迁移率族蛋白B (High-mobility group box protein, HMGB)在其先天免疫中发挥的功能, 利用RACE技术首次克隆得到了三疣梭子蟹HMGBa基因, 命名为PtHMGBa。其cDNA序列全长1030 bp, 其中5′端非编码区(UTR)为94 bp, 3′端非编码区(UTR)为255 bp, 开放阅读框(ORF)为681 bp, 编码一个含有227个氨基酸, 分子量25.82 kD, 理论等电点为5.94的蛋白质。PtHMGBa蛋白包含2个HMG盒结构域和一个酸性尾部结构域。分析表明, 三疣梭子蟹HMGBa氨基酸序列与凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) HMGBa相似度最高。实时荧光定量PCR结果显示, PtHMGBa基因在血细胞和肝胰腺的表达量最高, 在眼柄中表达量最低。在副溶血弧菌和WSSV感染过程中, PtHMGBa基因在肝胰腺和血细胞中均出现了表达上调。其中, 经副溶血弧菌感染后, 该基因在上述2种组织中分别于48h和6h达到表达量的峰值; 经WSSV感染后, 该基因在2种组织中均在12h达到表达量的峰值。结果表明PtHMGBa基因参与了三疣梭子蟹抵御外来病原的免疫响应, 研究为深入开展三疣梭子蟹和其他甲壳动物的免疫调控机理提供了科学依据。     

盐度胁迫下缢蛏渗透压变化及 V-ATPase H基因的表达分析

为研究V-ATPase H基因在缢蛏（Sinonovacula constricta）盐度胁迫中的功能,以缢蛏成体为实验材料,将缢蛏置于5、15、20、25、35盐度水体中进行胁迫实验,测定了不同胁迫时间缢蛏的血清渗透压、V-ATPase活性变化,克隆了V-ATPase H基因的开放阅读框（ORF）全长序列,并分析其mRNA表达特征。结果显示,低盐组（盐度5和盐度15）和高盐组（盐度25和盐度35）缢蛏血清渗透压变化明显,与对照组（盐度20）有极显著差异（P < 0.01）。随着时间的推移,实验组V-ATPase活力整体呈现先下降后上升的趋势,对照组（盐度20）无明显变化。V-ATPase H基因开放阅读框长度1 440 bp,编码479个氨基酸。qPCR结果显示,V-ATPase H基因在缢蛏鳃中的表达量极显著高于水管、外套膜、肾、肝胰腺、唇瓣、足6个组织（P < 0.01）;盐度胁迫下各个实验组V-ATPase H基因在鳃中的表达量持续上升,在24 h达到峰值,显著高于对照组（P < 0.05）。实验结果表明,缢蛏V-ATPase H基因在盐度适应过程中主要在低盐和高盐环境下起到维持自身血清渗透压与外界渗透压平衡的作用。     

日本对虾Bcl-2基因的cDNA克隆与抗寒功能研究

为研究B 淋巴细胞瘤-2 (B-cell lymphoma, Bcl-2) 基因在内源性细胞凋亡通路中发挥的重要调控作用, 实验利用cDNA末端快速扩增(RACE) 技术克隆获得日本对虾(Marsupenaeus japonicus)MjBcl-2 基因cDNA全长序列, 并对其序列进行生物信息学分析; 利用实时定量PCR (qPCR) 技术分析了MjBcl-2在不同组织、不同水温胁迫及RNA干扰后的表达水平; 同时利用TUNEL技术, 检测MjBcl-2 干扰后的细胞凋亡情况。结果显示: 日本对虾MjBcl-2 cDNA全长为2432 bp, 开放阅读框长度为726 bp, 共编码241个氨基酸, 分子量为26.80 kD; 结构域预测分析表明MjBcl-2 含有Bcl-2家族典型的保守结构域; 多序列比对以及进化树构建结果表明, MjBcl-2与其他物种的相似度较高, 保守性较强。定量PCR结果显示, MjBcl-2在日本对虾各个组织中均有表达, 肌肉中表达量最高, 鳃次之, 心脏中表达量最低。低温(10℃和16℃)胁迫下日本对虾鳃和肝胰腺Bcl-2基因的表达量逐渐上升, 在72h到达最高点; 在干扰Bcl-2基因后, 各个温度Bcl-2基因的表达量均下调, 细胞凋亡基因Caspase-3的表达量显著上调(P<0.05) 。TUNEL检测结果表明, RNAi组和NC组(对照组) 随着温度的降低, 凋亡细胞数量不断增加, 在28℃处理组中有少量凋亡细胞, RNAi组与NC组凋亡细胞的数量没有明显的变化, 在10℃低温处理组中, RNAi组凋亡细胞的数量明显高于NC组; 12h后, 28℃ NC组、28℃ RNAi组、10℃ NC组和10℃ RNAi组中鳃组织的细胞凋亡率分别为1.73%、2.35%、21.59%和33.70%。研究表明, MjBcl-2在日本对虾应对低温胁迫中发挥重要作用。     

Cloning and expression pattern analysis of a lipopolysaccharide -and beta-1,3-glucan-binding protein in Portunus trituberculatus

The lipopolysaccharide -and beta-1,3-glucan-binding protein (LGBP) is a pattern recognition receptor, which is fundamental for the innate immune response of crustaceans. A LGBP gene was cloned from the haemocytes of Portunus trituberculatus using SMART RACE methods. The full-length LGBP cDNA (1 378 bp) had a 1 095 bp open reading frame encoding a protein of 365 amino acid residues including a 16 amino acid residues signal peptide, a 138 bp 5' untranslated region (UTR) and a 144 bp untranslated region in the 3' UTR with a 29 bp polyA tail. The calculated molecular mass of the mature protein (349 amino acid residues) is 39,825.24 with an estimated pI of 4.49. The gene sequence and secondary structure of LGBP were analyzed by bio-informatics. Additionally, a Glyco hydro 16 domain was identified. The expression of P. trituberculatus in various tissues were detected through RT-PCR methods. The results showed that the LGBP gene expressed in all the tissues detected, including haemocytes, hepatopancreas, heart, gills and muscle. In response to the challenge of Staphyloccocus aureus and Vibrio alginolyticus, the LGBP gene expression in haemocytes of the group challenged with mixed bacteria were higher than the control group within 48 h. It suggested that the LGBP gene plays an active role in immunologic process against bacterial infection.     

三疣梭子蟹UHRF1基因在胚胎、幼体和性腺发育过程中的表达分析

为探讨泛素样含PHD和环指域蛋白1(UHRF1)基因在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)发育过程中的作用, 实验采用SMART RACE方法, 克隆了三疣梭子蟹UHRF1(PtUHRF1)基因。该基因cDNA全长为2849 bp, 开放阅读框(ORF)为2298 bp, 预测其编码1个含有765个氨基酸的蛋白质。结构域分析显示, 该蛋白质包含UBL、PHD、TTD、SRA、RING finger 5个功能结构域。同源分析表明, 三疣梭子蟹PtUHRF1的氨基酸序列与其他物种有较高的同源性。qRT-PCR结果显示, PtUHRF1基因在三疣梭子蟹所有组织中均有表达, 但在精巢中表达量显著高于其他组织。该基因在胚胎和幼体发育不同时期表达差异显著, 在受精卵中的表达量最高, 并显著高于胚胎发育其他时期, 是多细胞时期表达量的2.5倍。PtUHRF1基因在性腺发育不同时期表达存在显著差异, 在卵巢II期表达量达到峰值, 之后逐渐下降; 在精巢Ⅰ期的表达量最高, 随着精巢发育逐渐下降。实验结果表明, PtUHRF1参与了三疣梭子蟹胚胎、幼体和性腺发育调控, 为进一步深入研究该基因在三疣梭子蟹及甲壳动物生长发育中的作用提供参考。     

饲料硒含量对黄颡鱼肠系膜脂肪组织中脂类代谢和miRNAs表达水平的影响

使用3种不同硒含量的饲料饲养黄颡鱼12周, 研究饲料硒含量对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)肠系膜脂肪组织脂类代谢和miRNAs表达水平的影响, 饲料硒含量分别为0.03(低硒组)、0.25(适宜硒组)和6.39 mg Se/kg饲料(高硒组)。结果表明, 相比较于适宜硒组, 高硒和低硒组中甘油三酯(TG)含量显著升高(P<0.05), 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6PGD)的酶活性在低硒组中活性显著下降(P<0.05), 在高硒组中活性显著上升(P<0.05); 异柠檬酸脱氢酶(ICDH)的酶活性在低硒组中没有显著性变化(P>0.05), 在高硒组中显著下降(P<0.05); 苹果酸酶(ME)和脂肪酸合成酶(FAS)的酶活性在低硒和高硒组中均显著上升(P<0.05)。相比于适宜硒组, 在高硒组miR-26a、miR-183、miR-135、let-7b、let-7c和let-7g的表达量显著上升(P<0.05), 而在低硒组中没有显著性差异(P>0.05); miR-181a-5p和let-7e在低硒组中显著上升(P<0.05), 在高硒组中没有显著性差异(P>0.05); miR-130和miR-203a在低硒和高硒组中表达量均显著上升(P<0.05); miR-200a、miR-143、let-7d和let-7f在低硒组中表达量显著下降同时在高硒组中表达量上升(P<0.05)。miR-143、miR-203a和miR-130在脂肪组织中高表达, 且对硒产生强响应, 通过TargetScanFish6.2和miRwalk3.0共预测3个miRNA的靶基因, 并对靶基因进行KEGG富集分析, 结果显示, miR-143的靶基因在矿物盐吸收、不饱和脂肪酸生物合成、胰岛素通路、自噬、脂肪酸代谢、鞘脂类代谢、调节脂肪细胞脂肪分解和甘油磷脂代谢等途径中显著富集(P<0.05, FDR≤0.05); miR-203a的靶基因在胰岛素抵抗、胰岛素通路、调节脂肪细胞脂肪分解和自噬等代谢途径、信号通路中显著富集(P<0.05, FDR≤0.05); miR-130的靶基因在胰岛素通路、胰岛素抵抗、自噬、鞘脂类代谢、调节脂肪细胞脂肪分解和mTOR通路中显著富集(P<0.05, FDR≤0.05)。综合分析发现, miR-143、miR-203a和miR-130的靶基因共同富集在脂肪酸合成、调节脂肪细胞脂肪分解、胰岛素抵抗等脂代谢相关的通路中, 选取共富集通路中的靶基因进行qPCR检测, 结果显示fas、碳水化合物反应元件结合蛋白α(chrebpα)、肉碱棕榈酰转移酶1α(cpt1α)、激素敏感酯酶(hsl)、固醇调节元件结合蛋白(srebp1)、过氧化物酶体增殖剂激活受体α(pparα)和脂肪组织甘油三酯酶(atgl)的表达趋势与miR-143、miR-203a和miR-130的表达趋势相符合, 推测饲料硒缺乏和过量诱导黄颡鱼肠系膜脂肪组织脂质沉积是通过诱导miR-143、miR-203a和miR-130的表达量上调, 进而负调控靶基因chrebpa、cpt1a、hsl、srebp1、ppara和atgl的表达实现。