中华按蚊血红素加氧酶基因 AsHO-1的鉴定及其在血餐后虫体中的表达动态

【目的】雌蚊需要吸食血液以完成营养生殖循环,血液蛋白的消化会释放大量的游离血红素。血红素是促氧化剂,必须严格调控血红素的动态平衡。血红素加氧酶 (heme oxygenase, HO) 在血红素的动态平衡调控中起着关键的作用,但不同昆虫HO代谢血红素的途径有差异。本研究旨在鉴定和表达分析中华按蚊 Anopheles sinensis 的 HO-1基因,研究HO-1和血红素在血餐后的动态变化过程,为进一步研究中华按蚊血红素的动态平衡调控机制奠定基础。【方法】通过分析中华按蚊的转录组数据鉴定HO-1基因,采用实时定量PCR技术分析该基因在不同组织和在取食血液、葡萄糖前后的表达谱,并测定取食血液后中肠中不同时间的血红素浓度。【结果】鉴定到中华按蚊血红素加氧酶1基因,命名为 AsHO-1（GenBank登录号为KP994552）。AsHO-1开放阅读框长729 bp,编码242个氨基酸。定量PCR表达分析发现,AsHO-1在幼虫和成虫的中肠和中肠外组织（仅去掉中肠的虫体）中都有表达,中肠外组织中的表达水平显著高于中肠中的表达水平。AsHO-1在吸食血液后的中肠中上调明显,而在中肠外组织中的表达变化较小。吸食葡萄糖后,中肠中AsHO-1在6-12 h表达上升,最高上升了4.2倍,而在吸食血液后AsHO-1在12-24 h表达上升,最高上升了11.67倍。中肠中的血红素含量在吸食血液后的3 h即开始迅速上升,6 h达到最高,18 h开始下降。【结论】研究结果说明AsHO-1在血餐后表达水平显著上调,有可能与血红素的动态调节有关,但有待进一步验证。除中肠外,AsHO-1基因还在幼虫期和在成蚊的中肠外组织中高表达,说明AsHO-1基因还可能参与中华按蚊的其他多种生理过程。     

东亚飞蝗UBX结构域包含蛋白基因 LmUBX2 的克隆和表达分析

【目的】UBX结构域包含蛋白是p97/CDC48的辅助因子。p97在泛素化相关的多种细胞过程中起着重要的作用,如依赖泛素 蛋白酶体系统的蛋白质降解和同型膜融合等。本研究旨在克隆东亚飞蝗 Locusta migratoria manilensis (Meyen)的UBX结构域包含蛋白基因,分析其组织和发育表达格局,为进一步研究UBX结构域包含蛋白基因的功能奠定基础。【方法】通过分析东亚飞蝗的转录组数据克隆UBX结构域包含蛋白基因,采用实时定量PCR技术分析该基因在不同发育时期和成虫不同组织中的表达水平。【结果】克隆到东亚飞蝗的一个UBX结构域包含蛋白基因,命名为 LmUBX2。 LmUBX2 开放阅读框长1 020 bp,编码399个氨基酸,预测分子量和等电点分别为37.8 kDa和6.03,与其他UBX结构域包含蛋白的氨基酸一致性为37%~64%,N端和C端分别有一个保守的UBA结构域和UBX结构域。序列比较和系统发育分析发现 LmUBX2 属于SAKS1亚家族。定量分析发现,LmUBX2 在整个生命周期中都有表达,但成虫期的表达水平最高;在检测的所有组织中都有表达,但在精巢和卵巢中表达水平最高。【结论】研究结果说明 LmUBX2 可能参与东亚飞蝗多种生理过程,尤其可能与东亚飞蝗的生殖有关,但还需深入研究。     

东亚飞蝗胚胎体节的形成过程

体节形成是昆虫胚胎发育过程中的关键问题.东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)是一种重要的农业害虫,其体节形成的时序过程尚无详细报道.本研究采用免疫组化和品红染色方法研究了室内人工饲养东亚飞蝗的体节形成过程.结果表明:完成受精后,细胞核开始分裂并向卵表面迁移.细胞核到达卵表面的...     

葱蝇冬滞育蛹的全长cDNA文库的构建

葱蝇Delia antiqua(Meigen)具有冬滞育的特性且与黑腹果蝇Drosophila melanogaster近缘。该研究目的在于构建葱蝇冬滞育蛹的全长cDNA文库,为进一步的冬滞育专化基因筛选、克隆、和表达分析奠定基础。利用RNAiso试剂盒提取葱蝇冬滞育蛹的总RNA,采用SMART技术合成全长cDNA,经SfiⅠ酶切消化后,将cDNA克隆到质粒载体pDNR-LIB。经鉴定,原始文库的滴度为2.4×107cfu/mL。随机挑取15个克隆,经PCR快速鉴定,插入片段大小在0.5～3kb之间,平均大小在1kb左右,重组率达100%。结果表明该研究获得高质量的葱蝇冬滞育蛹cDNA文库。     

中华按蚊电转化显微注射技术平台的构建及其在基因瞬时过表达中的应用

【目的】构建在中华按蚊 Anopheles sinensis 中的电转化显微注射技术平台,并利用该技术平台实现活体基因瞬时过表达对其进行验证,为开展系统的基因功能研究奠定基础。【方法】以CUY21EDIT Ⅱ电转仪为主体构建中华按蚊中的电转化显微注射技术平台;使用同源重组法构建 EGFP 和 Bm-iAANAT 基因的瞬时过表达质粒,在中华按蚊化蛹3 h时注射该质粒进入蛹体,随即使用电转仪对注射后的蛹进行电击,待注射个体发育至化蛹39 h时,利用体视荧光显微镜观察蛹体表皮着色和发光情况,并通过荧光定量PCR检测 EGFP 和 Bm-iAANAT 的表达。【结果】构建了用于显微注射的 PIZ-modi-Aepub-EGFP-SV 40和 PIZ-modi-Aepub-AANAT- T2A-EGFP-SV 40过表达载体。 PIZ-modi-Aepub-EGFP-SV 40注射组中华按蚊在化蛹39 h时约87.5%的个体成活并正常黑化,这其中约92.7%的个体的表皮检测到明显的绿色荧光,注射无启动子载体 PIZ-modi-EGFP-SV 40并进行电击的阴性对照组和注射过表达载体 PIZ-modi-Aepub-EGFP-SV 40但未进行电击的阳性对照组个体则没有明显的绿色荧光;并且荧光定量PCR结果显示,注射组中发光个体的 EGFP 基因明显高表达。 PIZ-modi-Aepub-AANAT-T 2 A-EGFP-SV 40注射组的蛹在化蛹39 h时有80.4%个体存活,这其中92.2%的个体相对于注射无启动子载体 PIZ-modi-AANAT- T2A -EGFP-SV 40的阴性对照组和注射过表达载体 PIZ-modi-Aepub-AANAT- T2A -EGFP-SV 40但未进行电击的阳性对照组个体黑化明显受阻,且有明显的绿色荧光;并且荧光定量PCR结果显示,报告基因 Bm-iAANAT 和 EGFP 的表达明显提高。【结论】成功构建了在中华按蚊中的电转化显微注射技术平台;通过此技术平台能够便捷、快速和高效地实现报告基因在活蛹中的瞬时过表达,并产生了目的表型。这为中华按蚊功能基因组研究奠定了基础。     

昆虫RNAi技术及其应用

RNAi是近几年发展起来的抑制基因表达的新技术。部分昆虫存在RNAi信号的系统性传播现象,可以将dsRNA直接注射进昆虫的卵、血腔或局部组织,引发远距离靶基因的特异性沉默,建立起了Embryo RNAi,Larval RNAi,Adult RNAi,Parental RNAi,Feeding RNAi和基于转基因技术的可遗传RNAi等昆虫RNAi技术,使RNAi迅速成为了研究昆虫尤其是非模式昆虫基因功能的主要方法。文章拟就RNAi的系统性、昆虫RNAi技术及其应用进行综述。     

桑粒肩天牛幼虫肠道菌群的研究

Intestinal flora of 47 Apriona germari(Hope) larvae,collected from fields,had been isolated and identified.The results showed that the predominant bacteria were Staphylococcus.Its viable count was 7.63±0.21,and the detection rate was 100%.Meanwhile,a strain of cellulose-utilizing bacterium was isolated from the fore-midgut fluid of A.germari larvae with the cellulose-congo red agar medium.The bacterium was tentatively identified as Cellulomonas.The detection rate of the cellulolytic bacterium was 23.40%,and…     

星天牛幼虫肠道木聚糖酶的纯化和性质

星天牛Anoplophora chinensis (Frster)幼虫肠道匀浆液经80%丙酮沉淀、Q-Sepharose阴离子交换柱层析、PAGE制备电泳等方法纯化后,获得在SDS-PAGE上呈现单一区带的木聚糖酶。该酶的分子量约25 kD,等电点约4.0,最适温度50℃,最适pH 5.4,pH 3.0～7.8对酶活性的恢复无大的影响, 50℃保温2 h仍有60%酶活性。Hg²⁺、M_nO^-4、变性剂SDS完全抑制该酶活性, Cu²⁺、Mn²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Pb⁺、脲对酶活性有强烈的抑制作用。该酶具有水解纤维素的交叉活性,其K_m值为2.47 mg/mL,V_max为0.6 IU/mL。