玫烟色棒束孢几丁质酶的转基因球孢白僵菌菌株的获得及其对马尾松毛虫的毒力增效作用

本文根据GenBank中已登录的蜡蚧蚧霉Lecanicillium lecanii,粉棒束孢Isaria farinosa,球孢白僵菌Beauveria bassiana和金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae的几丁质酶基因序列的同源性比较, 以它们高度保守的核苷酸序列设计一对引物,采用RT-PCR和3′/5′-RACE相结合的方法,首次从玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea中克隆出几丁质酶Ifuchi1全长cDNA基因。其全序列长为1 542 bp,编码阅读框由1 275个核苷酸组成, 5′非翻译区（5′-UTR）与3′非翻译区（3′-UTR）分别为33个核苷酸和234个核苷酸。基因编码424个氨基酸, 信号肽长度为24个氨基酸, 成熟蛋白理论分子量为47.6 kDa,理论等电点为4.89。该蛋白可归于几丁质酶18族V类。运用制备芽生孢子转化法将Ifuchi1基因导入球孢白僵菌。最适产酶时间36 h条件下, 挑选的转基因菌株的几丁质酶活性相对于野生型菌株提高了86.2%;在对马尾松毛虫的生物测定中,在孢子浓度为1×10⁷个孢子/mL时,与野生型菌株Bb13相比,转基因菌株的致死中时间LT₅₀平均缩短了29%,同时死亡率提高了52.9%;野生型菌株和转基因菌株致死中浓度LC₅₀分别为4.71×10⁶ 个孢子/ mL和1.74×10⁶ 个孢子/ mL,降低了约1.7倍的剂量,故通过基因工程方法获得的转基因工程菌株显著地提高了球孢白僵菌的杀虫效率。     

家蚕3-羟基异丁酸脱氢酶基因克隆及其在模拟失重环境中的表达模式分析

采用RT-PCR和RACE技术克隆了家蚕3-羟基异丁酸脱氢酶(hibadh)基因全长cDNA(GenBank登录号EU719652)并对其序列进行了分析, 用RT-PCR方法检测了hibadh基因在家蚕5龄幼虫不同组织中的分布, 最后用real-time RT-PCR方法分析了整个胚胎期家蚕hibadh基因在模拟失重环境中的表达模式。克隆的hibadh基因cDNA全长1074 bp, 包含1个能编码完整Hibadh长度为969 bp的开放阅读框。家蚕hibadh基因与伯霍尔德杆菌、果蝇、蜜蜂、热带爪蟾、小鼠、人类等6个物种hibadh基因推导的氨基酸序列同源性分别达到46%、43%、48%、44%、45%、45%。Hibadh蛋白为分泌蛋白, 不存在糖基磷脂酰肌醇锚定位点, 分子量和等电点分别为34.1 kD和9.14。hibadh基因在家蚕5龄幼虫的头、丝腺、中肠、皮肤、血液、脂肪体、马氏管等组织中稳定表达。模拟失重环境中家蚕hibadh基因在胚胎发育的不同时期表达量不同, 胚体突起发生期和反转期hibadh基因表达量分别上调2.3倍(P<0.05)和4.6倍(P<0.01), 气管形成期hibadh基因表达量下调7.6倍(P<0.01), 其余时间段hibadh基因表达量没有明显变化。整个胚胎发育期内, 模拟失重组与对照组相比较hibadh基因总表达量下调2.6倍(P<0.05)。在模拟失重环境中, 家蚕hibadh基因的表达模式与家蚕整体的响应模式有相似之处但不尽相同。基因对环境反应的灵敏度高于有机体整体对环境反应的灵敏度。该研究有利于进一步探讨hibadh基因的重力生物学机制。     

家蚕G蛋白α亚基基因BmGα73B的克隆与表达

异三元G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到胞内的重要分子,在生物中参与了广泛的信号转导途径,如光、神经递质和激素等。为了研究G蛋白在家蚕Bombyx mori中的生理功能及其作用机理,我们运用生物信息学方法在已有的家蚕基因组数据库中找到了一段与G蛋白alpha亚基（Gα）同源性很高的序列。通过设计特异性引物,运用PCR和RACE技术,成功地克隆了一个家蚕Gα基因的全长cDNA序列。该基因全长1 509 bp (GenBank登录号：EU914850),开放阅读框（ORF）为1 158 bp,编码385个氨基酸。Blast和DNAstar等软件分析发现该基因编编码的蛋白质与其他物种已知的Gα具有一定的保守性,将它命名为BmGα73B。RT-PCR扩增检测该基因在家蚕不同组织器官和不同发育时期的转录表达活性,结果表明它在不同发育时期的家蚕各组织器官中都有表达。从组织水平上看,BmGα73B在中肠中表达量最高,在马氏管、头部和神经索等组织中也有适量表达。在家蚕的不同发育时期中,转录水平峰值出现在幼虫期,在蛹早期也有适量的表达,而在预蛹期、蛹后期和成虫期几乎没有表达。结果说明BmGα73B可能参与了家蚕生长前期的中肠发育过程,为进一步研究G蛋白在家蚕发育过程的作用奠定了一定的基础。