绵羊肌球蛋白轻链2基因的分子克隆与表达分析

肌球蛋白轻链2蛋白是哺乳动物肌球蛋白的重要成员之一。获得其基因序列,并对其特征和表达进行分析,可为进一步研究功能奠定基础。本研究以小尾寒羊背最长肌为试验材料,采用RACE等方法对绵羊肌球蛋白轻链2基因的cDNA序列进行克隆和测序、利用相关生物学软件对所得cDNA序列进行生物信息学预测、并利用qRT-PCR和Western印迹法对其在绵羊各种组织中的表达进行分析。结果获得该基因cDNA序列全长为776 bp,提交至GenBank中获得相应的登录号为KJ710702;该序列中的498 bp的开放读码框编码含有166个氨基酸残基的蛋白质。预测发现该蛋白质无信号肽和二硫键,但存在N-糖基化和磷酸化位点;二级结构中以α-螺旋为主;蛋白质序列比较发现绵羊MYL2与小鼠、人、大鼠、猪、牛等哺乳动物的同源性均在95%以上。mRNA和蛋白质表达谱均显示该基因在绵羊心肌中表达量最高,其次为背最长肌。     

斑鳜肌球蛋白轻链2基因cDNA的克隆及其纵向表达分析

从斑鳜(Siniperca scherzeri)背部白色肌肉组织中提取总RNA,利用RT-PCR法克隆到斑鳜肌球蛋白轻链2基因(MLC2)(GenBank:GQ283000).斑鳜MLC2基因cDNA序列的开放阅读框的长度为513 bp,编码170个氨基酸,理论相对分子质量为19 105.61 Da,等电点为4.73.该开放阅读框具有4个EF-手相结构.斑鳜MLC2推导的氨基酸序列与已报道的其它6种鱼类MLC2氨基酸序列同源性在89%以上,其中与Ca2+结合的区域非常保守,氨基酸序列同源性为100%.用实时荧光定量PCR对斑鳜MLC2纵向表达分析显示,MLC2在斑鳜背肌的前部、中部和后部都有表达,但无显著差异.     

桔小实蝇超氧化物歧化酶基因SOD3的克隆及表达分析

采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增c DNA末端(RACE)技术克隆桔小实蝇SOD3基因,并命名为Bdor SOD3。Bdor SOD3阅读框全长531 bp,编码176个氨基酸,第1-20位氨基酸为其信号肽区域;该蛋白序列与桔小实蝇的另外一种SOD蛋白AGE89778.1序列的一致性最高,达98.7%;采用Swiss-model在线软件模拟构建Bdor SOD3蛋白的三维结构;采用半定量PCR方法,研究Bdor SOD3基因大肠杆菌诱导后的表达情况,结果表明,Bdor SOD3在处理与对照的24 h、48 h都有表达,但Bdor SOD3在处理后48 h表达量明显升高,结果暗示Bdor SOD3与桔小实蝇蛹对大肠杆菌的免疫机制有关。     

桔小实蝇V-ATPase G亚基基因的克隆及组织表达特异性分析

空泡型ATP酶（vacuolar-type H⁺-ATPase, V-ATPase）作为质子泵几乎在所有的真核生物细胞中发挥重要作用。本研究利用RT-PCR和RACE技术获得了桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)V-ATPase G亚基序列全长, 命名为BdorATPG。测序结果表明, BdorATPG阅读框全长354 bp, 编码117个氨基酸。氨基酸序列比对表明, BdorATPG的N端序列与其他物种的ATPG亚基对应区域具有较高的序列一致性。BdorATPG与拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura ATPG亚基的氨基酸序列一致性最高, 为88.9%。三维结构模建结果表明, BdorATPG N端（第1~59位氨基酸）序列为α-螺旋结构, 亲水性和疏水性氨基酸在螺旋两侧呈对称分布。BdorATPG在不同组织中的荧光定量PCR分析表明, BdorATPG在各组织中都有表达, 其中在触角中的表达量最高; 在雄虫生殖节中的表达量是雌虫中的6.04倍。结果提示BdorATPG可能在雄虫生殖生理过程中发挥重要作用。     

烟夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

为了深入了解精氨酸激酶基因的作用和寻求害虫防治新的分子靶标, 本研究采用RT-PCR和RACE技术, 从烟夜蛾Helicoverpa assulta脂肪体中克隆了精氨酸激酶cDNA序列, 命名为HassAK（GenBank登录号: HQ336337）, 并采用荧光定量PCR测定了HassAK基因在不同发育阶段（4龄幼虫第1天到化蛹第1天）、 不同组织（头部、 中肠、 脂肪体、 体壁和腹足）和不同温度条件下的表达情况。测序和序列分析结果表明, HassAK基因阅读框架全长1 068 bp, 编码355个氨基酸残基, 预测蛋白质分子量和等电点分别为40.0 kD和5.76。氨基酸序列分析表明, 该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位、 酶活性中心位点和能形成离子偶结构的保守区。序列比对结果表明, HassAK与其他昆虫AK的氨基酸序列具有70%以上的一致性。荧光定量分析结果显示, HassAK基因在幼虫头部、 中肠、 脂肪体、 体壁和腹足均可表达, 其中以腹足和中肠内的表达水平较高。时序表达分析表明, 预蛹期HassAK基因的表达量达到高峰。此外, 高温和低温均诱导HassAK基因的表达, 说明该基因可能参与昆虫抵御外界不良环境。     

鳜碱性肌球蛋白轻链基因cDNA的克隆及其发育表达分析

肌球蛋白轻链是构成鱼类肌纤维主要组成部分,在鱼类肌肉生长和收缩过程中具有重要作用。鳜鱼具有生长快、肉质细嫩、味道鲜美、营养成分高等优良的性状。研究通过构建鳜肌肉组织cDNA文库分离到两个碱性肌球蛋白轻链基因,即MLC1和MLC3基因。序列分析显示MLC1和MLC3基因cDNA序列全长分别为1237bp和1070bp,分别编码192和150个氨基酸,除去MLC1N端多出的42个氨基酸残基,MLC1与MLC3氨基酸序列同源性为80.3%。通过PROSITEtools软件预测显示两种轻链都具有两个保守的EF-手相结构,其中第二个EF-hand结构除前三个氨基酸外同源性达100%。鱼类MLC3轻链N端没有高等脊椎动物MLC3特有标志序列。采用实时荧光定量PCR方法对鳜鱼MLC1和MLC3发育性表达分析表明,在原肠期开始有低量表达,与原肠期、尾芽期和肌肉效应期相比,心搏期和仔鱼期MLC1和MLC3表达量显著升高。研究结果首次提供了鳜肌肉组织肌球蛋白主要结构基因的分子生物学信息以及它们在鳜肌肉组织发生和功能的相关性。       

鸡肌球蛋白轻链激酶表达载体的构建

鸡肌球蛋白轻链激酶（ＭＬＣＫ）在调节平滑肌细胞收缩中具有重要作用。用ＰＣＲ产生构建所需的限制性内切酶Ｓａｌ Ｉ位点,将鸡ＭＬＣＫ ｃＤＮＡ插入质粒ｐＢＫｒｓｖ中,构建成ｐＢＫｒｓｖ－ＭＬＣＫ,并通过酶切图谱、ＳａｌＩ位点序列分析得到证实。重组质粒在大肠杆菌中获得表达。     

桔小实蝇烟碱型乙酰胆碱受体β亚基基因的克隆及mRNA表达分析

烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAChR)在昆虫中枢神经系统的递质传递过程中起着重要作用。本研究采用RT-PCR和RACE技术,从桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)体内克隆获得nAChRβ亚基的cDNA序列,命名为Bdβ3(GenBank登录号:JF974074)。测序结果表明,Bdβ3的cDNA序列全长1602bp,开放阅读框为1287bp,编码429个氨基酸残基,预测蛋白质分子量和等电点分别为48.8ku和5.81。通过对氨基酸同源性分析表明,Bdβ3具有nAChR亚基的典型特征,与其他昆虫nAChR亚基具有较高的氨基酸相似性,与黑腹果蝇nAChRβ3亚基具有49.78%的相似性。Bdβ3在桔小实蝇的不同发育时期和成虫的不同体段的实时定量PCR结果表明,Bdβ3在整个发育阶段均有表达,其中在成虫期的表达水平最高,这可能与Bdβ3主要在成虫期发挥作用有关;Bdβ3在桔小实蝇头部表达量最高,显著高于胸部和腹部。研究结果为深入分析桔小实蝇nAChR亚基的功能以及对多杀菌素的靶标抗性机制提供了基础数据。     

桔小实蝇细胞凋亡基因hid的克隆及不同发育阶段表达分析

【目的】细胞凋亡是一个细胞自动结束生命的过程,也称为程序性细胞死亡（programmed cell death, PCD）。头部退化缺陷基因 (head involution defective, hid )是昆虫细胞凋亡基因RHG家族的成员,该家族基因通过克服凋亡蛋白抑制因子（inhibitor of apoptosis proteins, IAPs）的保护作用来保证PCD的发生。本研究旨在克隆和分析桔小实蝇Bactrocera dorsalis的hid基因,并研究其在各发育阶段的表达情况。【方法】利用RT-PCR和RACE技术获得了桔小实蝇hid基因的cDNA全长序列。利用荧光定量PCR对hid基因在桔小实蝇不同发育阶段的转录水平进行分析。【结果】克隆获得桔小实蝇hid cDNA序列,将其命名为Bdhid (GenBank登录号为KJ461670),其开放阅读框长1 029 bp,编码342个氨基酸。氨基酸序列分析显示其具有一个短的N-端肽基元( IAP-binding-motif, IBM) 和C-端Grim Helix 3 (GH3) 结构域,与其他已知的双翅目昆虫hid基因有较高的同源性。实时荧光定量PCR检测结果表明,该基因在桔小实蝇的幼虫期表达水平较低,蛹期及成虫期表达量显著升高。【结论】这些结果为进一步研究hid基因在桔小实蝇细胞凋亡途径中的功能及其转基因条件致死品系的获得奠定了基础。     

银鲫3个肌球蛋白轻链基因cDNA的克隆与特征分析

银鲫(Carassiusauratusgibelio),因具有雌核发育的生殖能力而其天然群体中又存在一定比例(约5%—20%)的雄性个体1, 被认为是进行进化遗传和个体发育调控研究的独特模型动物2。       

橘小实蝇交配行为观察

在实验室内对橘小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）的交配行为进行了观察。描述了橘小实蝇交配中雄虫的“求偶场”,雄雄相遇、雌雌相遇、雌雄相遇时的相互反应,雌雄虫的交配行为与交配后行为。     

桔小实蝇不同发育阶段过冷却点的测定

对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)不同发育阶段的过冷却点进行了测定。结果表明：同一虫期个体间的过冷却点出现不同程度的变异,但均服从正态分布。不同虫期的过冷却点差异显著,其中蛹的过冷却点最低（-12.2℃～-15.0℃）。老熟幼虫的过冷却点为-8.1℃。成虫的过冷却点最低值为7日龄雄虫（-10.5℃）和雌虫（-10.1℃）,最高值为60日龄雄虫（-5.9℃）和雌虫（-6.4℃）,但同一发育时期的雌、雄成虫之间的过冷却点没有差异。测定结果提示蛹期最有可能是该虫在温带地区越冬的虫态。     

延迟交配对橘小实蝇繁殖适度的影响

橘小实蝇Bactrocera dorsalis Hendel是一种世界性的入侵害虫,严重为害多种经济果蔬。本文通过响应面分析方法,研究了延迟交配对橘小实蝇交配率、产卵量、孵化率和寿命的影响。结果表明,交配率随雌虫交配日龄的延迟先增后减,雌、雄成虫均为35日龄处理组中的交配率最高,为81.00%±2.00%;而雄虫交配日龄的延迟则对其卵孵化率有明显的负面作用,在56日龄雄虫与35日龄雌虫处理组中,其卵孵化率最低,仅为27.56%±4.55%。雌成虫产卵量和寿命受到雌、雄虫双方交配日龄的的影响,产卵量（y）与雄虫日龄（x1）和雌虫日龄（x2）的回归方程为y=514.36+3.08x1-11.05x2,雌成虫寿命（y）与雄虫日龄（x1）和雌虫日龄（x2）的回归方程为y=35.85+0.23x1+0.40x2。研究结果为田间使用性信息素迷向法防治橘小实蝇提供了理论依据。     

寄主对桔小实蝇耐寒性的影响

为了研究寄主营养对桔小实蝇耐寒性的作用,测定了以15种果蔬饲养的桔小实蝇1日龄蛹的过冷却点(supercooling points,SCP); 再选取南瓜、西红柿、柑桔、番石榴和杨桃等5种果蔬,测定了桔小实蝇3龄老熟幼虫、1日龄蛹、3日龄蛹、5日龄蛹、7日龄蛹和雌雄成虫的过冷却点,并观察了1日龄蛹的低温存活力。结果表明：（1）15种果蔬饲养所得的桔小实蝇1日龄蛹SCP均值在-11.03℃～-13.17℃,不同寄主发育的桔小实蝇SCP值存在显著性差异,其中以取食蒲桃的最高,为-11.03℃,取食苦瓜的最低,为-13.17℃。（2）5种果蔬饲养所得的桔小实蝇各虫态的SCP均值存在极显著差异(F_(4,863)＝35.6,P<0.01); 同一寄主上的桔小实蝇不同虫态之间SCP均值也达到极显著性差异(F_(6,863)＝392.9,P<0.01); 且寄主和发育龄期之间存在着极显著的交互作用(F_(24,863)＝9.4,P<0.01)。（3）桔小实蝇各发育阶段,SCP值表现一定变化： 老熟幼虫发育至1日龄蛹,SCP值变化不大; 蛹发育至3、5和7天过冷却能力明显增强,降至-20℃左右,但他们之间没有明显区别; 羽化后3～5天的成虫SCP值又升高至-10℃左右。老熟幼虫、1日龄蛹和2～3日龄成虫与3日龄、5日龄和7日龄蛹的SCP值之间有显著性差异。（4）将5种果蔬饲养所得的桔小实蝇1日龄蛹置于6℃和-3℃下进行较长时间(1～8天)和较短时间(1～8 h)的低温处理,发现番石榴、杨桃和南瓜发育的蛹经低温处理后的校正羽化率较西红柿和柑桔发育的蛹高; 同样在0℃、3℃、6℃和9℃处理(2天)的实验中,得出相似的结果。因此,本实验结果表明桔小实蝇幼虫由于生活寄主的不同使得其下一代蛹的耐寒性产生了差异,引起其差异的原因值得进一步研究。     

桔小实蝇和番石榴实蝇幼虫取食阶段的种内竞争

种内竞争是实蝇的重要生态学特性。本文研究比较了近缘种桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)和番石榴实蝇B.correcta(Bezzi)在幼虫人工饲料中种内竞争的密度效应。研究结果显示,桔小实蝇和番石榴实蝇都有密度过低效应,均表现出发育历期较长、蛹较轻和成活率较低;结合蛹重和成活率两个重要参数指标,明确了桔小实蝇和番石榴实蝇的最宜密度均在5-20头虫/10 g饲料;不同生长参数之间的变化均有一定的正负相关性。当种群密度超过最宜密度,桔小实蝇和番石榴实蝇均有明显的种内竞争现象,随着种群密度的升高,种内竞争越激烈。其主要表现为化蛹率和羽化率不断下降、幼虫历期逐渐缩短、蛹历期不断延长和蛹逐渐变小;当100头虫/10 g饲料时,桔小实蝇和番石榴实蝇成活率从86.00%±4.2688%和86.00%±4.1096%分别下降到60.08%±2.5166%和76.33%±2.2333%。桔小实蝇和番石榴实蝇的种内竞争的密度效应极具相似性,推测这两种实蝇有类似的种群调节机制,但番石榴实蝇的幼虫比桔小实蝇的拥有更强的抗拥挤能力。     

柑橘大实蝇内参基因的评估

【目的】柑橘大实蝇Bactrocera minax (Enderlein)是一种危害严重的柑橘害虫。本研究旨在筛选柑橘大实蝇在特定条件下体内稳定表达的内参基因, 以确保使用实时荧光定量PCR分析目标基因表达的可靠性。【方法】选择10种候选内参基因用于进行实时荧光定量PCR（qRT-PCR）, 利用5种软件对柑橘大实蝇在不同虫态下（低龄幼虫、3龄幼虫、1日龄蛹、80日龄蛹、160日龄蛹、雄成虫、雌成虫）以及成虫不同部位（成虫头、胸、腹、整体）中候选内参基因的Ct值进行分析, 明确其表达的稳定性。【结果】在柑橘大实蝇不同虫态和成虫不同部位, 10种候选内参基因的Ct值都处于15~30之间, 各基因Ct值的不同表明各基因的表达量存在差异。 综合分析各种软件对内参基因稳定性的排名, 结合geNorm软件对最佳内参基因数量的分析结果, 推荐在不同虫态下采用UBQ, GAPDH和GST作为内参基因, 在不同成虫部位中采用TUB, GAPDH和GST作为内参基因。【结论】为了获取可信的目标基因表达分析结果, 建议根据不同条件选择使用不同的内参基因组合。本研究结果有利于进一步研究柑橘大实蝇在特定条件下的目标基因表达。     

Purification and biochemical characterization of glutathione S-transferases from four field populations of Bactrocera dorsalis (Hendel) (Diptera: Tephritidae)

Glutathione S-transferases (GSTs) are a group of detoxification enzymes that catalyze the nucleophilic addition of glutathione to a wide variety of endogenous and xenobiotic compounds. In this study, GSTs were purified from four field populations of Bactrocera dorsalis with different insecticide susceptibilities by glutathione-agarose affinity chromatography. The populations were collected from Dongguan (DG) and Guangzhou (GZ) of the Guangdong Province, Haikou of the Hainan province (HN), and Kunming of the Yunnan province (YN), China. Differences in GST characteristics among the four populations were studied using purified enzyme samples through comparative SDS-PAGE, kinetic, and inhibition experiments. The specific activities of the purified enzymes were similar, but the purification yield of the GZ population (31.54%) was the lowest. SDS-PAGE analysis showed only one band at approximately 23 kDa for these four populations. Kinetic analyses showed that the affinities of the purified GSTs from the GZ and YN populations for 1-chloro-2.4-dinitrobenzene (CDNB) were much higher than those of GSTs from the other two populations, whereas the HN population had the highest catalytic capability in terms of V(max) value. The optimum temperature for CDNB conjugation was 37 °C and the optimum pH was 7.5 in all four populations. Inhibition kinetics showed that ethacrynic acid, diethyl maleate, tetraethylthiuram disulfide, curcumin, bromosulfalein, and β-cypermethrin had excellent inhibitory effects on GSTs in the four populations of B. dorsalis, but the low inhibitory effects of malathion and avermectin did not differ between populations. These results suggest that GSTs may have a role in detoxification of β-cypermethrin in B. dorsalis.     

云南桔小实蝇五个地理种群的遗传分化研究

对云南省瑞丽、景洪、化念、元江、河口的桔小实蝇5个地理种群共27个个体的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ) 基因进行了部分序列测定。序列的碱基变化中转换明显多于颠换、无碱基的插入和缺失。5个地理种群中共有27个多态位点和23种单倍型,其中2种为共享单倍型。桔小实蝇5个地理种群的Fst值在0.0364～0.1364之间(P>0.05), Nm值在3.88～13.25之间。对其所有单倍型聚类分析发现,单倍型在系统树中的分布散乱、混杂,没有显示出明显的地理分布族群。分析认为5个地理种群间已存有一定程度的遗传分化,但分化的程度还比较低。造成5个种群这种遗传分化的因素主要与地理隔离有关,而种群间低程度的遗传 分化估计与桔小实蝇在云南的发展历史及生态适应有关。