昆虫质型多角体病毒同义密码子使用模式分析

昆虫质型多角体病毒(cypovirus,CPV)是害虫种群重要调节因子,可用作生物防治剂。本研究采用多元统计分析方法对7种CPV进行密码子使用模式分析,结果表明:CPV密码子使用偏好性较弱,多数基因密码子使用模式受碱基组成影响,少数基因密码子使用模式除碱基组成外还有其它影响因素;中性绘图分析表明碱基组成主要受选择压力影响,受突变影响较小。同一电泳型CPV之间比同一宿主CPV之间共有的偏好性密码子多。CPV基因组内10个基因组片段之间密码子偏好性存在差异。CPV密码子偏好性与宿主昆虫密码子偏好性存在差异,所有CPV与其宿主昆虫共有的偏好性密码子均较少。对应分析进一步证明碱基组成是影响密码子使用的主要因素,不同电泳型CPV具有不同的密码子使用模式。聚类分析表明同一电泳型CPV密码子使用模式相似,同一宿主CPV密码子使用模式差异较大。     

柞蚕感染微孢子虫后血淋巴免疫应答蛋白质的分离与鉴定

了解柞蚕Antheraea pernyi感染微孢子虫初期血淋巴内免疫系统及刺激应答相关蛋白质种类, 本研究以柞蚕5龄雌幼虫的起蚕（结束4眠, 刚完成蜕皮的幼虫）添食柞蚕微孢子虫Nosema pernyi为材料, 对感染后血淋巴利用SDS-PAGE进行分离后, 利用LC-MS/MS质谱技术和蛋白质组学分析对差异蛋白质条带进行鉴定。结果显示： 感染微孢子虫144 h后, 血淋巴中分子量约为44 kD （AP44）和28 kD （AP28）的蛋白质条带表达量增高。质谱分析AP28和AP44蛋白质条带样品, 共鉴定117个不重复蛋白质, 其中2个样品共有蛋白质12个, AP28独有蛋白质52个, AP44独有蛋白质53个。对质谱数据利用COG数据库进行搜寻鉴定, 显示AP28和AP44的鉴定蛋白质中涉及柞蚕免疫系统及刺激应答生物过程的蛋白质共有29个, 其中AP28中包括热激蛋白、 泛素样蛋白、 泛素结合酶E2、 保幼激素环氧水解酶、 微管结合蛋白、 溶菌酶、 ADP-核糖基化因子、 防御蛋白、 肽聚糖识别蛋白等15个, AP44中包括DRK、 酚氧化酶原、 类免疫球蛋白等10个; 二者共有热激蛋白hsp21.4、 酚氧化酶原、 抗菌肽等4个。本研究结果可以为今后研究柞蚕对微孢子虫的免疫应答及防御机制提供参考。     

柞蚕RR-1亚族表皮蛋白基因ApCP12与ApCP23的表达特征与功能分析

【目的】表皮蛋白(cuticular proteins,CPs)种类丰富,在昆虫生长发育中起着重要作用。本研究旨在丰富柞蚕Antheraea pernyi体内所含表皮蛋白的类型,探讨不同发育阶段表皮蛋白基因的表达规律。【方法】利用PCR及3'RACE技术从柞蚕幼虫表皮组织中克隆得到两个表皮蛋白基因,并进行生物信息学分析及系统进化分析;半定量RT-PCR检测该基因在柞蚕胚胎发育期的表达规律及在幼虫各组织中的表达分布;实时荧光定量PCR(qPCR)分析该基因在柞蚕不同发育时期及3龄幼虫RNAi后的表达量变化。【结果】克隆获得两个柞蚕表皮蛋白基因并分别命名为ApCP12和ApCP23,GenBank登录号分别为MF318874和MF318875。生物信息学分析表明,ApCP12基因长度为690 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)长336 bp,编码111个氨基酸,推测得到的蛋白质分子量为12 kD;ApCP23长度为1 243 bp,ORF长度为594 bp,编码197个氨基酸,相对分子质量为23 kD。两种蛋白都具有RR-1亚族的保守基序,与RR-2亚族表皮蛋白聚类分析位于不同分支。组织特异性表明,ApCP12基因在柞蚕幼虫各组织中的分布比ApCP23更为广泛。柞蚕不同发育时期中,ApCP12在胚胎发育期表达量逐渐升高;幼虫眠起3 d内相对于眠期,ApCP12的表达量最高增加了约3倍,而ApCP23的表达量增加了13倍;蛹黑化时期,ApCP12的表达量高于ApCP23;羽化前期,基因的表达量无明显变化,直至羽化前1 d,ApCP12和ApCP23的表达量相对于注射蜕皮激素第1天分别增加了3.5和3倍。RNAi处理后,3龄幼虫体内ApCP12的表达量下降了5倍,ApCP23的表达量降低了3倍。【结论】结果提示,RR-1亚族的这两种柞蚕表皮蛋白参与了柞蚕不同发育阶段幼虫表皮、蛹皮、成虫表皮的构建,与柞蚕生长发育的整个生命周期关系密切。     

柞蚕蛹解除滞育过程中海藻糖合成酶基因的表达变化

【目的】克隆柞蚕Antheraea pernyi海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)基因,并对其进行组织表达分析,探讨该基因在柞蚕滞育蛹解除滞育过程中的表达规律,为阐明柞蚕滞育期间碳水化合物代谢规律与蛹滞育解除的关系提供数据支持。【方法】利用PCR及3'RACE技术从柞蚕幼虫脂肪体组织中克隆得到TPS基因,并进行生物信息学分析;RT-PCR检测该基因在柞蚕幼虫各组织中的表达分布,进一步采用Real-time PCR分析柞蚕滞育蛹解除滞育过程中该基因在脂肪体组织和血淋巴中的表达量变化。【结果】克隆获得柞蚕海藻糖合成酶基因并命名为ApTPS。其开放阅读框长2 487 bp,编码828个氨基酸,蛋白预测分子量为93.19 k D,等电点(p I)4.61;无信号肽,无跨膜区。蛋白质亚细胞定位预测该蛋白定位于细胞质中;蛋白质结构域分析表明,ApTPS有两个保守功能区:TPS(第22-497位氨基酸)和TPP(第532-772位氨基酸)。组织特异性分析表明,ApTPS基因在柞蚕幼虫脂肪体中表达量最高;柞蚕解除滞育过程中,ApTPS在脂肪体和血淋巴中的表达量均有所升高,且显著高于对照组(P0.05),但血淋巴中表达量的升高滞后于脂肪体。【结论】结果提示ApTPS参与了柞蚕蛹滞育中碳水化合物代谢调控并在其中发挥重要作用,与柞蚕蛹滞育解除关系密切。     

秆野螟属部分种的线粒体COⅡ基因序列分析及其分子系统学

本文利用mtDNA-COⅡ基因序列,研究了中国分布秆野螟属Ostrinia 8种螟虫的分子系统学和系统分化。结果表明：秆野螟属昆虫COⅡ基因序列全长682 bp,共编码227个氨基酸,8种昆虫12个样品中核苷酸多态性位点百分率为8.2%,氨基酸突变率为2.2%。同种内不同种群间的遗传距离小于种间距离,种内不同地理种群间的遗传距离在0～0.0044之间,种间遗传距离在0.0015～0.063之间。基因变异转换数（Ts）明显高于颠换数（Tv）。分别采用UPGMA法、NJ法和MP法构建的分子系统树显示,种间进化关系基本一致：秆野螟属8种昆虫明显分为2个大群,虎杖螟O. latipennis与其他7种亲缘关系最远,单独形成一个群;在另外1个大群中又分为3个亚群,亚洲玉米螟O. furnacalis不同地理种群首先聚在一起形成1个亚群,酒花螟O. kurentzovi与麻螟O. narynensis亲缘关系最近,聚在一起形成的分支又与欧洲玉米螟O. nubilalis、苍耳螟O. orientalis和豆秆野螟O. scapulalis聚在一起形成1个亚群,刺菜螟O. zealis在该大群内与其他种亲缘关系最远,单独形成1个亚群。