棉铃虫磷酸甘油醛异构酶基因Hatpi 的克隆及分析

棉铃虫Helicoverpa armigera是一种严重危害棉花等经济作物的鳞翅目害虫, 开展分子水平研究对防控害虫将具有重要参考意义。本研究利用RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术克隆了棉铃虫磷酸甘油醛异构酶(triosephosphate isomerase)基因Hatpi （GenBank登录号为AY736358）。该基因cDNA全长为1 149 bp, 编码248个氨基酸, 预测等电点为5.82, 分子量为16.4 kD。HaTPI含有磷酸甘油醛异构酶类蛋白的典型(βα)8结构、保守的活性位点（Lys12, His94和Glu165）和小肽序列（AYEPVWAIGTG和GGASLKPEF）等。RT-PCR检测分析发现Hatpi在棉铃虫卵巢、幼虫、蛹、成虫均有表达, 提示该基因可能在棉铃虫的不同发育阶段均起作用。     

棉铃虫HaKettin1基因的全长cDNA克隆、序列分析和表达谱

【目的】为了克隆棉铃虫Helicoverpa armigera编码肌肉蛋白Kettin基因的全长cDNA序列以及鉴定该基因在棉铃虫发育周期内的表达模式。【方法】利用兼并引物,通过分段RT-PCR和5′-和3′-RACE的方法克隆全长cDNA序列。利用半定量RT-PCR进行表达谱分析。【结果】编码棉铃虫Kettin蛋白的基因HaKettin1全长cDNA序列为13 805 bp,包含一个13 365 bp的开放阅读框,编码4 454个氨基酸,蛋白分子量约为504.3 kD。组织表达结果显示HaKettin1基因在棉铃虫的整个生育周期都有表达,幼虫期的表达尤为显著。【结论】HaKettin1与家蚕的Kettin蛋白具有90％的同源性,表明鳞翅目昆虫的Kettin蛋白之间具有很高的保守性。表达谱结果显示HaKettin1基因在棉铃虫的整个发育过程中都发挥重要作用。     

棉铃虫腺苷酸转移酶基因的克隆与分析

腺苷酸转移酶(ANT)是线粒体内膜上负责能量分子传导的转运蛋白, 在细胞凋亡调控网络中有重要作用。本研究以棉铃虫幼虫组织的mRNA为模板, 根据鳞翅目昆虫ant基因编码区保守序列设计引物, 进行RT-PCR分析, 同时结合5′、3′ RACE方法扩增出棉铃虫ant基因的全长cDNA序列, cDNA全长为1 190 bp (GenBank登录号AY253868), 具有完整的开放阅读框架(ORF, 133~1 033 bp), 编码蛋白为300个氨基酸, 其中N端22个氨基酸为信号肽, 引导ANT蛋白定位于线粒体内膜。该蛋白具有3个保守的线粒体穿膜功能结构域, 形成能量分子传导的转运通道, 催化细胞质中ADP和线粒体内ATP间进行跨膜交换。通过与其他昆虫的腺苷酸转移酶蛋白序列比较, 发现该基因具有高度的保守性, 氨基酸序列同源性都在90%左右。     

家蚕抗菌肽-死亡素杂合肽基因在大肠杆菌中的克隆与表达

近年来的研究发现,抗菌蛋白在生物体非专一性防御系统有着重要的作用,已有数十种具有抗菌活性的多肽被分离,这些多肽可大致分为3类,即含分子内二硫桥的抗菌肽;具有双亲a-螺旋结构的抗菌肽;以及富含某种氨基酸残基的抗菌肽[1],一般来说,这些抗菌肽具有分子量小,稳定性好,无细胞毒性,抗菌谱广等特点.多种抗菌肽的一级结构和二级结构已经确定[2],但作用机理仍不明了.一般认为可能存在两种作用模式,即1)通过肽-脂膜相关作用杀菌;2)通过受体介导的识别过程起作用[1].     

家蚕抗菌肽-死亡素杂合肽基因在大肠杆菌中的克隆与表达

近年来的研究发现 ,抗菌蛋白在生物体非专一性防御系统有着重要的作用 ,已有数十种具有抗菌活性的多肽被分离 ,这些多肽可大致分为 3类 ,即含分子内二硫桥的抗菌肽 ;具有双亲α 螺旋结构的抗菌肽 ;以及富含某种氨基酸残基的抗菌肽[1 ] ,一般来说 ,这些抗菌肽具有分子量小 ,稳定性好 ,无细胞毒性 ,抗菌谱广等特点。多种抗菌肽的一级结构和二级结构已经确定[2 ] ,但作用机理仍不明了。一般认为可能存在两种作用模式 ,即 1)通过肽 脂膜相关作用杀菌 ;2 )通过受体介导的识别过程起作用[1 ] 。ＣｅｃｒｏｐｉｎＢ是一种较早从家蚕中分离得到 ,由 …     

根癌农杆菌介导的灰葡萄孢菌遗传转化研究

以pCAMBIA1300-N载体为骨架, 成功构建了以绿色荧光蛋白(gfp)为报告基因, 潮霉素(hph)为抗性筛选标记的载体pKPG, 并利用根癌农杆菌介导转化系统, 成功获得了能表达绿色荧光蛋白的重组灰葡萄孢菌。通过PCR检测转化子的绿色荧光蛋白基因和潮霉素抗性表达框, 观察菌丝和分生孢子的荧光表型, 以及gfp基因的Southern杂交验证, 结果表明：被测转化子基因组中均成功整合了目的基因片段。     

家蚕MLP基因的克隆及其结构分析

利用生物信息学的方法快速获得家蚕MLP (Muscle LIM protein, MLP)基因cDNA电子序列, 经RT-PCR生物验证正确, 登录GenBank (No. DQ311195)。MLP基因cDNA长2 327 bp, ORF全长1 485 bp, 编码产生494个氨基酸。该MLP基因组DNA含有11个外显子, 10个内含子, 所有内含子/外显子边界都符合典型的GT/AG剪切模式。MLP基因编码的蛋白富含Gly (14.4%), 分子量约为53.03 kDa, 等电点(PI)为8.29。通过BLAST分析发现该基因编码的家蚕肌肉LIM蛋白, 含有5个保守的LIM结构域, 家蚕的另一种LIM蛋白(AAR23823)含一个LIM结构域, 两者可能是通过可变剪切产生; 后者可能通过竞争作用调节前者在肌细胞中的功能。MLP的克隆为进一步研究其体内功能奠定了基础。     

松毛虫DpKettin基因片段的克隆与初步定位研究

对于ZW型鳞翅目昆虫, 雄性为ZZ, 雌性为ZW; 细胞内Z染色体数与常染色体组数之比在雌雄间存在差异, 雄性为2Z∶2A=1.0, 雌性为Z∶2A=0.5, 如果某物种一个基因(假如K基因)位于Z染色体上, 另一个基因(假如N基因)位于常染色体上, 则雄体中2K∶2N=1.0, 雌体中K∶2N=0.5。研究利用家蚕、棉铃虫等昆虫Kettin基因序列, 克隆了松毛虫的同源基因(DpKettin)片段, 并采用荧光定量PCR技术, 以松毛虫的ANT基因为参照基因, 检测松毛虫雌雄不同个体间DpKettin基因与腺苷酸转移酶基因(ANT)的拷贝数之比, 结果表明: 雄体DpKettin∶ANT=1.0, 雌体DpKettin∶ANT=0.5, 说明DpKettin基因位于松毛虫Z染色体上。     

棉铃虫性染色体两种分子标记的克隆及序列分析

为了建立棉铃虫Helicoverpa armigera性染色体的特异性分子标记,利用RAPD-PCR技术对雌雄棉铃虫基因组DNA进行筛选,从500种随机引物中筛选到1 条引物（Operon编号为AF-18）,可扩增出1条约450 bp 的雌性特异片段。经克隆测序并合成特异引物进行验证,表明该片段为棉铃虫雌性特异分子标记,位于W染色体上。利用家蚕、果蝇等昆虫Kettin基因序列,克隆了棉铃虫的同源基因HaKettin片段,并采用荧光定量PCR技术,以棉铃虫的DH-PBAN基因为参照基因,检测棉铃虫雌雄不同个体间HaKettin基因与DH-PBAN基因的拷贝数之比,结果表明：雄体HaKettin∶DH-PBAN=1.0,雌体HaKettin∶DH-PBAN=0.5,据此推断HaKettin基因位于棉铃虫Z染色体上。     

乳酸克鲁维酵母Cu/Zn-SOD基因的克隆及在酿酒酵母中的表达研究

根据Genbank中乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)的Cu/Zn-SOD基因序列设计引物,通过PCR扩增得到Cu/Zn-SOD基因。在PGK1启动子驱动下,将该基因与荧光报告基因GFP融合,分别构建重组质粒YEplac195-PSGA和YCplac33-PSGA,并转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)W303α菌株。通过菌落PCR和荧光显微观察证实乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)的Cu/Zn-SOD基因在W303α中成功表达。将获得的阳性转化子在添加20mmol/L百草枯的发酵培养基中进行发酵,SOD的比活力和总活力分别是不添加百草枯培养基中发酵菌体的6.7倍和4.7倍。通过热激胁迫处理进一步探讨Cu/Zn-SOD对宿主sod1Δ酿酒酵母菌株EG118耐受力的影响,结果显示抗热击能力的顺序为EG118(YEplac195-PSGA)EG118(YCplac33-PSGA)EG118。以上结果为发酵工业中防止菌体老化和增强菌体的发酵能力提供一定的理论指导,也为后续的Cu/Zn-SOD体外分子定向进化改造奠定必要的基础。