桃小食心虫成虫期高表达气味结合蛋白基因的克隆与表达谱分析

【目的】桃小食心虫Carposina sasakii是我国北方落叶果树的重要蛀果害虫,一旦幼虫蛀入果内,便会对果实的品质产生影响。成虫期是控制此害虫发生为害的关键时期。气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)作为昆虫嗅觉感受系统中与气味分子结合的重要气味运转蛋白,在成虫寄主植物定位及交配行为中具有重要作用。本研究对桃小食心虫气味结合蛋白基因进行克隆、鉴定和成虫组织表达分析,以期为OBPs在桃小食心虫嗅觉感受过程中的功能研究奠定基础。【方法】基于前期获得的桃小食心虫转录组测序数据,选择在其雌雄成虫触角中相对高表达的5个OBP基因(CsasOBP7, CsasOBP12, CsasOBP15, CsasOBP19和CsasOBP21)。采用RACE技术克隆出这5个OBP基因cDNA全长序列,进行生物信息学分析;通过qRT-PCR技术检测这5个OBP基因在桃小食心虫不同发育阶段(1和5日龄卵、初孵幼虫、老熟幼虫和蛹)以及在刚羽化、交配高峰期的和交配后6 h的雌雄成虫不同组织［触角、头(不含触角)、胸、腹、足和翅］中表达量。【结果】获得桃小食心虫5个OBP基因CsasOBP7, CsasOBP12, CsasOBP15, CsasOBP19和CsasOBP21的全长cDNA序列(GenBank登录号: MZ476786-MZ476790)。其中CsasOBP19为一段C端不完整的Minus-C OBP,其余均属于完整的Classical OBPs,且均含有信号肽。系统发育分析表明,在桃小食心虫5个CsasOBPs中, CsasOBP7和CsasOBP19的亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明,CsasOBP7和CsasOBP19均在桃小食心虫蛹期高表达,而CsasOBP12, CsasOBP15和CsasOBP21均在卵期高表达。从桃小食心虫成虫刚羽化、交配高峰直至交配后6 h,5个CsasOBP基因表达量总体呈下降趋势。在成虫刚羽化时,这5个CsasOBP基因在各组织中均有表达,且主要在雄虫组织中高表达;在成虫交配高峰期,这5个CsasOBP基因在雄虫触角中高表达,特别是CsasOBP7和CsasOBP15只在雄虫触角中特异性表达;在成虫交配后6 h,每个CsasOBP基因只特异性地高表达于1或2个组织中。【结论】桃小食心虫的这5个CsasOBP基因在成虫交配高峰期雄虫触角中高表达,意味着这些CsasOBP基因可能在雄虫寻找雌虫过程中发挥着重要作用。     

沙葱萤叶甲海藻糖磷酸酶基因GdTPP的克隆、原核表达及对温度胁迫的响应

【目的】海藻糖磷酸酶(Trealose-6-phosphate phosphatase,TPP)是参与昆虫海藻糖合成的关键酶之一。本研究旨在克隆和表达沙葱萤叶甲Galeruca daurica海藻糖磷酸酶基因,分析其对不同温度胁迫的响应,以期为进一步揭示其在沙葱萤叶甲生长发育及抗寒、耐热中的作用奠定基础。【方法】根据沙葱萤叶甲转录组数据,通过cDNA末端快速扩增(Rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆沙葱萤叶甲TPP的全长cDNA序列,并对该基因进行生物信息学分析;将该基因与pET28a载体链接构建表达载体,导入大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)使其表达;利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测TPP基因在沙葱萤叶甲2龄幼虫不同温度下的表达格局。【结果】克隆获得1条沙葱萤叶甲TPP基因cDNA全长序列(GdTPP,GenBank登录号:MG431210),该基因全长1 372 bp,开放阅读框(ORF)864 bp,编码287个氨基酸;蛋白预测分子量为32.32 ku,等电点(pI)为6.19;无信号肽和跨膜结构;包含2个N-糖基化位点;蛋白质亚细胞定位预测该蛋白位于细胞质中。同源性分析表明,GdTPP与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata TPP亲缘关系最近。成功构建原核表达载体pET28a-GdTPP,经IPTG诱导,GdTPP在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中高效表达。qPCR结果表明,低于25℃对照时,GdTPP表达量随着温度下降而上升,﹣10℃时达到最高值,为对照的1.82倍;高于25℃对照时,GdTPP表达量随着温度上升而上升,40℃时达到最高值,为对照的1.68倍。【结论】沙葱萤叶甲幼虫通过上调GdTPP的表达来应对高温和低温胁迫,该结果为进一步揭示TPP在昆虫应对温度胁迫过程中的作用奠定了基础。     

三峡库区森林植被气候生产力模拟

收集三峡库区森林资源二类调查资料及气候数据,在建立森林植被地理信息系统基础上,开展了三峡库区森林气候生产力的模拟,分析库区森林植被可能生产力,并对不同气候变化情景下的森林生产力可能变化进行了预测。结果表明:(1)各种森林类型的气候生产力与年均实际蒸散量均表现出了较强相关性,建立的4种森林植被的气候生产力模式,模型相关系数都达到极显著水平;(2)假设了5种气候变化情景分析库区森林气候生产力的可能响应,常绿阔叶林、落叶阔叶林及针阔混交林对温度或降水变化表现出正向变化,在温度增加2℃、降水增加20%的情况下,其生产力增幅分别达到24.34%、22.50%和15.98%;常绿针叶林生产力对气候变化的响应方向与此相反,在温度与降水同时增加情景下其生产力减幅达5.55%。     

宿主因子莫罗尼白血病病毒10蛋白抑制异嗜性鼠白血病病毒相关病毒的复制

本研究探讨宿主因子莫罗尼白血病病毒10(Moloney leukemia virus 10MOV 10)蛋白对异嗜性鼠白血病病毒相关病毒(Xenotropic murine leukemia virus-related virusis,XMRV)复制的抑制作用,以及MOV 10抑制XMRV复制的初步机制和关键结构域。通过转染、感染、免疫印迹(Western blotting)及实时定量PCR(Real-time PCR)方法检测MOV10对XMRV的抑制作用及机制,结果显示MOV 10可明显抑制XMRV,并且这种抑制作用具有特异性。经进一步证实,MOV 10包裹进XMRV病毒中,随之在病毒感染细胞时发挥抑制作用;MOV 10可以抑制XMRV的DNA产生;MOV 10发挥抑制作用的关键结构域是MOV 10本身RNA解旋酶的7个保守结构域。以上的研究结果表明MOV 10对XMRV具有明显的抑制作用,初步阐明了MOV 10抑制XMRV复制的机制,明确了MOV 10发挥抑制作用的关键结构域。本研究进一步证实了MOV 10具有广谱的抗逆转录病毒的活性,在宿主对抗逆转录病毒感染时发挥重要作用。     

高原鼢鼠神经型一氧化氮合酶基因编码区序列克隆与分析

高原鼢鼠是青藏高原特有的地下鼠,受到高原低氧以及洞穴低氧的双重低氧环境压力。经RNA 提取、RT-PCR、亚克隆与测序,本研究获得高原鼢鼠神经型一氧化氮合酶(nNOS)的编码区序列,并对其分子特征进行了分析。结果显示:高原鼢鼠nNOS 基因编码区(CDS)全长4 290 bp,编码1 429 个氨基酸残基;CDS 与大鼠、小鼠、兔、狗、人的同源性分别为90% 、89% 、87% 、87% 、89% ;结构域上,高原鼢鼠nNOS 具有PDZ蛋白结构域、氧化域、还原域及钙调素结合位点等nNOSs 所具有的典型结构域;基于nNOS 的最大似然树和贝叶斯树均支持高原鼢鼠与大鼠、小鼠具有最近的亲缘关系,与形态或其它分子标记构建的进化关系相符;分子进化分析检测到高原鼢鼠nNOS 中存在3 个正选择位点---332 T、1200 G 和1334 P,但均未达到统计显著水平。本研究为揭示高原鼢鼠nNOS 的表达特征及其在低氧适应中的作用与调控机制研究奠定了初步基础。     

玉米田截形叶螨种群动态的研究

1999～2001年于内蒙古巴彦卓尔盟杭锦后旗研究了玉米田截形叶螨田间种群动态。结果表明．截形叶螨在玉米田的空间格局为聚集格局,随着叶螨种群密度的上升,其聚集强度下降应用最优分割法将玉米截形叶螨田间种群动态划分为5个阶段：①7月上旬前为种群初建期,叶螨在玉米田刚开始发生,种群数量很低,只分布在极少数植株上;②7月中旬为种群缓慢增长期,种群数量低,增长缓慢,聚集强度高;③从7月下旬至8月中旬为种群快速增长期,种群数量高,增长迅速,叶螨分布至全田,聚集强度下降;④8月下旬为种群高峰期,种群数量最高,聚集强度较低;⑤9月以后为玉米截形叶螨种群的衰落期,由于玉米受害严重及玉米进入生长后期,中下部叶片大部分均已枯死,上部叶片也已老化营养水平下降,加之气温下降,叶螨种群数量迅速下降。     

鱼类和两栖类性别决定的研究进展

鱼类和两栖类在脊椎动物的演化过程中是非常关键的两个类群,人们对于这两类动物性别决定的研究已经取得了一些进展.这些进展不仅对动物性别决定演化的研究有基础性贡献,而且对发展养殖业也有理论指导意义.     

六种微藻的抗MRSA活性筛选

本文以琼脂扩散法为体外抗菌活性测定方法,研究了六种微藻(两种绿藻,三种硅藻和一种蓝藻)的不同溶剂提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑制活性.结果表明,每种微藻的提取物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有不同程度的抑制活性.其中,蓝隐藻、牟氏角毛藻和青岛大扁藻的提取物具有良好的抗菌活性.结论:微藻是一种新的开发抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌物质的潜在资源.     

甜玉米地亚洲玉米螟为害的生态控制系统研究

利用自然种群生命表方法 ,研究了甜玉米品种抗虫性差异 ,斯氏线虫、玉米螟赤眼蜂对亚洲玉米螟种群系统的生态控制 ,根据不同卵量水平初步组建了第 5代亚洲玉米螟生态控制系统。结果得出 :亚洲玉米螟为害的生态控制系统由人工生态控制系统和自然控制系统两大部分组成 ,主要通过调控人工生态控制系统中的生态控制措施来达到生态控制目标。当甜玉米品种为穗甜 2号 ,卵密度为 18(块 / 10 0株 )时 ,不采取人为生态控制措施即可控制亚洲玉米螟的为害 ,即在人工生态控制系统内 ,利用穗甜 2号对亚洲玉米螟的抗性即可达到生态控制目标 ;当甜玉米品种为粤甜 1号 ,卵密度为 18或 35 (块 / 10 0株 )时 ,在人工生态控制系统内释放玉米螟赤眼蜂或撒施线虫颗粒剂均可达到生态控制目标 ;当甜玉米品种为粤甜 1号 ,卵密度为 6 2 (块 / 10 0株 )时 ,则要在人工生态控制系统内同时释放玉米螟赤眼蜂和撒施线虫颗粒剂 ,才能达到生态控制目标。通过生态控制系统的建立 ,为甜玉米的无公害化生产提供了一条切实可行的害虫控制途径     

寄主挥发物、叶色和表皮毛在美洲斑潜蝇寄主选择中的作用

在室内条件下 ,初步研究了寄主挥发物、叶色和表皮毛在美洲斑潜蝇寄主选择中的作用。在嗅觉仪试验中 ,寄主叶片挥发物对美洲斑潜蝇雌成虫没有明显的引诱作用 ;在叶色反应试验中 ,美洲斑潜蝇雌成虫在叶子圆片上停留的时间明显大于在滤纸圆片上停留的时间 (p<0 .0 1) ,其在有叶片区域分布的数量明显多于空白对照 (p <0 .0 1) ;在表皮毛试验中 ,美洲斑潜蝇在无毛叶片上的产卵量明显大于在有毛叶片上的产卵量 (p <0 .0 1)。上述结果表明 ,在对寄主的定向和定位过程中 ,美洲斑潜蝇的视觉起着重要的作用 ,而嗅觉不起作用 ;叶片表皮毛有抑制产卵的作用