斜纹夜蛾泛素基因的克隆及表达

泛素介导的蛋白质降解途径对脑内蛋白的选择性降解起着重要作用。设计一对简并引物,从斜纹夜娥(Spodoptera litura)细胞中克隆了泛素基因的编码区,CenBank登录号AF436066。序列分析表明,该编码区的长度为228bp,编码由76个氨基酸组成的、分子质量为8．56kD的蛋白,其等电点为6．56。同源性比较发现,斜纹夜峨泛素基因不仅与其它真核生物的泛素基因在氨基酸水平上具有96％以上的相似性,而且与斜纹夜蛾核多角体病毒(SpltMNPV)泛素基因的同源性为84％。RT—PCR分析发现,泛素基因在所检测的斜纹夜蛾幼虫多种组织,尤其是脂肪体中均有表达。采用构建的原核表达载体pQEUB,在大肠杆菌M15中诱导并高效表达出了带有His—tag的重组融合蛋白,薄层扫描分析得知靶蛋白约占总蛋白的37％。利用Ni—NTA亲和层析胶纯化得到重组融合蛋白,经SDS—PAGE鉴定为单一区带,为进一步研究S．litura泛素在SpltMNPV感染中的作用打下了基础。     

斜纹夜蛾inx1,inx4基因的克隆及表达载体构建

无脊椎动物innexin(inx)基因是生物进化上高度保守的基因,区别于脊椎动物的connexin。Inx基因可在细胞膜表面形成功能性的半通道蛋白hemichannel和间隙连接蛋白gap junction,这两种蛋白都与信号传导,胚胎发育,神经系统分化等功能相关。本研究在斜纹夜蛾Spodoptera litura血细胞转录组数据中发现特异的inx1,inx4序列,通过RT-PCR克隆出了Spli-inx1,Spli-inx4,经过比对,确定它们都属于保守的inx基因家族,具有四个保守的跨膜结构域,两个胞外环,一个胞内环,一个位于第二个跨膜结构域前端的YYQWV基序及在胞外环上各有2个半胱氨酸残基。其中,Spli-inx1开放阅读框全长1086 bp,编码361个氨基酸;Spli-inx4开放阅读框全长1116 bp,编码371个氨基酸。构建了包含ORF全长编码区的原核表达载体及真核表达载体,经Western blot证明Spli-inx1和Spli-inx4均可在大肠杆菌及鳞翅目昆虫High Five,Sf9和Spli221细胞系中的表达,初步探索了它们在细胞中的结构和功能。为深入研究Spli Inx1和Spli Inx4的功能奠定基础。     

人亲环素B基因的克隆表达及重组蛋白的生物活性

应用ＲＴ－ＰＣＲ方法从人淋巴细胞中扩增出亲环素Ｂ（ｃｙｃｌｏｐｈｉｌｉｎＢ,ＣｙＰＢ）基因,克隆入ｐＥＴ－２８ａ载体中表达．表达产物以包涵体形式存在,占细菌可溶性蛋白的１５％．经Ｎｉ－ＮＴＡ树脂金属螯合亲和层析和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－５０柱层析纯化,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ检测呈单一条带,毛细管电泳为单一色谱峰,纯度达９５％．经复性处理,表达产物显示肽基脯氨基顺反异构酶活性     

斜纹夜蛾spli caspase-1部分基因的克隆与分析

紫外线、芹菜夜蛾核型多角体病毒(sfMNPV)和苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)都可诱导斜纹夜蛾(Spodoptera littoralis)SL-1细胞凋亡,这说明在SL-1细胞中Caspase表达活性高,本实验从莲纹夜蛾(Spodoptera littoralis)和草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)序列出发,根据其中保守性高的序列设计引物,提取SL-1细胞中的总RNA,并进行逆转录和PCR扩增,获得了一条419bp的cDNA。     

杆状病毒转移载体的构建及绿色荧光蛋白在斜纹夜蛾幼虫中的表达

为构建斜纹夜蛾核型多角体病毒 （SpltMNPV）的重组病毒,以该病毒日本C3株基因组DNA为PCR扩增模板,根据GenBank SpltMNPV中国G2株基因序列,设计了两对引物分别扩增多角体蛋白基因的5′端侧翼序列（含启动子）和3′端侧翼序列（含终止子）,将这两个片段依次克隆于pUC18质粒载体后,再将绿色荧光蛋白(GFP)基因亚克隆到上述载体的多角体蛋白基因启动子和终止子之间,获得转移载体pSplt-gfp。将pSplt-gfp与野生型SpltMNPV 基因组DNA共转染Spli细胞,通过同源重组和有限稀释法筛选,获得了以gfp基因替代多角体蛋白基因的重组病毒SpltMNPV-gfp。SpltMNPV-gfp感染Spli细胞和斜纹夜蛾幼虫,分别在感染24h和48h后可发现绿色荧光蛋白的表达。该重组病毒的获得,为建立斜纹夜蛾核型多角体病毒表达体系奠定了基础。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒p74基因的克隆和序列分析

用ＡｃＮＰＶｐ７４基因３’端的１．４ｋｂ片段,通过Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ将ＳｐｌｔＮＰＶ的ｐ７４基因定位于ＸｈｏＩ（４．９ｋｂ）、ＥｃｏＲＩ（４．４ｋｂ）、ＢａｍＨＩ（３．０ｋｂ）片段上。进一步用ＥｘｏⅢ和构建亚克隆测序法,对长２５４５ｂｐ的ｐ７４基因进行,其中１９７４ｂｐ的编码编码６５８个氨基酸,蛋白分子量约７５．８７ｋＤ,其编码蛋白与ＡｃＭＮＰＶ和ＣｆＭＮＰＶｐ７４蛋白的氨基酸序列同     

盐地碱蓬亲环素CYP1基因的克隆、表达及耐盐性分析

为探索盐地碱蓬亲环素与其耐盐性的关系,使用RT-PCR和RACE完成盐地碱蓬亲环素基因的全长克隆与测序,并命名为SsCYP-1.SsCYP-1基因全长为875 bp,编码区为531 bp,编码176个氨基酸.多重序列BLAST结果表明,SsCYP-1基因可归于亲环素家族,并具有特定的肽酰脯氨酸顺反异构酶活性结构域特征.为验证盐地碱蓬亲环素的耐盐特性,构建了SsCYP-1表达载体并在大肠杆菌（E.coli） BL21 （Rosetta）中通过IPTG诱导表达,通过PAGE检测目的蛋白为19 KD,与Editseq软件预测的目的蛋白大小基本一致.对重组菌PET-Ss-CYP1进行耐盐分析表明其在高盐浓度培养下生长速度远高于对照菌pETDuet-1.据此,推测该基因在盐地碱蓬生长中可能具有相关的耐盐性作用.     

斜纹夜蛾核多角体病毒几丁质酶基因的克隆及序列分析

以苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒（Ａｕｔｏｇｒａｐｈａ ｃａｌｉｔｉｒｎｉｃａ ｍｕｌｔｉｎｕｃｌｅｏｃａｐｓｉｄ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓ ｖｉｒｕｓ,ＡｃＭＮ－ＰＶ）基因组含几丁质酶基因（ｃｈｉＡ）的ｐｓｔＩ Ｍ片段为探针,通过Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交将斜纹夜蛾核多角体病毒（Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｌｉｔｕｒａ ｎｕｃｌｅａｒ ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓ ｖｉｒｕｓ,ＳｐｌｔＮＰＶ）的ｃｈｉ     

斜纹夜蛾蜕皮响应基因E75D的克隆、 原核表达分析及microRNA作用位点预测

E75是昆虫蜕皮级联反应中的早期转录因子之一。本研究运用RT-PCR和RACE技术, 首次获得了斜纹夜蛾Spodoptera litura E75D基因, 命名为Sli-E75D (GenBank 登录号： JQ266225), 其开放阅读框全长1 836 bp, 编码611个氨基酸残基, 3′非翻译区全长为358 bp, 同时获得其5′非翻译区共341 bp。经核苷酸序列比对分析, E75在鳞翅目昆虫间保守性较高, 尤其3′非翻译区具有高保守性, 但由于启动子不同, E75异构体mRNA 5′端序列存在差异; 经氨基酸序列比对, Sli-E75D与棉贪夜蛾Spodoptera littoralis、 烟草天蛾Manduca sexta、 家蚕Bombyx mori E75D的一致性分别为98.4%, 79.3%和76.5%。基于E75 3′非翻译区的高保守性, 利用PITA和RNAhybird程序预测了最有可能调控鳞翅目昆虫E75基因的3种miRNAs： miR-14, miR-33和miR-87。构建pET28a-Sli-E75D表达载体, 分别转化BL21(DE3)和Transetta(DE3)菌株, 检测大肠杆菌Escherichia coli稀有密码子对E75D原核表达的影响, SDS-PAGE结果显示, 转化Transetta(DE3)菌株的pET28a-Sli-E75D可高效表达大小约74.79 kD（含预测的67.19 kD Sli-E75D, 7.6 kD T7·Tag 和His·Tag）的重组蛋白, 与其理论分子质量基本吻合, 而转化BL21(DE3)菌株的pET28a-Sli-E75D质粒只见微量重组蛋白表达。由于Transetta(DE3)菌株可补充大肠杆菌6种稀有密码子的tRNA, 较BL21(DE3)更适合于E75D的外源表达。qPCR检测了斜纹夜蛾从末龄幼虫到成虫发育过程中各时间点Sli-E75的相对表达水平： Sli-E75在6龄幼虫期的表达量较低, 从预蛹开始, 表达量急剧升高, 并在蛹中期达到最高峰, 之后迅速下降, 但成虫期表达水平又出现回升。这些结果有助于深入研究E75在昆虫蜕皮级联反应中的作用。     

亲环蛋白在病毒感染中的作用

亲环蛋白家族是一类具有肽酰-脯氨酰顺反异构酶活性的蛋白.亲环蛋白不仅具有帮助蛋白质组装和折叠、参与调节细胞内信号转导通路等多种生物学功能,还在病毒感染及病毒的复制周期中起到重要作用.本文就亲环蛋白在病毒感染过程中的具体分子机制进行综述,旨在更深入的阐明病毒的感染过程并为寻找潜在的抗病毒药物靶标提供新的理论依据及思路.     

斜纹夜蛾核型多角体病毒ⅡORF146基因的克隆、表达与启动子活性分析

【目的】研究斜纹夜蛾核型多角体病毒II ORF146基因的结构与功能。【方法】根据SpltMNPV IIORF146基因序列设计引物,经PCR扩增克隆ORF146基因。在生物信息学分析基础上进行启动子活性分析和转录时相分析。构建ORF146片段的原核表达载体,表达并纯化融合蛋白后制备多克隆抗体。【结果】核苷酸序列分析表明,读码框含1383 bp,编码460个氨基酸的蛋白质,推定分子量为50.4 kDa。启动子活性分析和转录时相分析都表明该基因是个早、晚期都表达的基因,在病毒感染8 h和18 h有两个转录峰,24 h以后转录水平略有下降,但趋于稳定。pET-28a-ORF13原核表达的融合蛋白经纯化后制备的多克隆抗体特异性高,效价可达1∶3200以上。【结论】SpltMNPV II ORF146基因是一个早期和晚期都表达的病毒组成型结构蛋白基因。推测ORF146基因可能与SpltMNPV II病毒感染宿主细胞后病毒DNA复制有关。制备的多克隆抗体可用于深入研究该蛋白的生物学特性与功能。     

斜纹夜蛾（Spodoptera litura）的胚胎发育

本文利用实验胚胎学方法详细研究了斜纹夜蛾胚胎发育的全过程。结果表明：在２４±１℃的恒温条件下,仅需８７小时即可孵化出幼虫,同时证明了马氏管起源于外胚层。     

Cloning and expression of apolipophorin-III from the common cutworm,Spodoptera litura

We have cloned apolipophorin-III (apoLp-III) cDNA from adult fat body of Spodoptera litura. The sequence encodes a 188 amino acid polypeptide including a 22 amino acid leader peptide. The circular dichroism spectrum from the purified apoLp-III indicated a considerable content of α-helix. Sequence alignment showed that S. Litura apoLp-III has a relatively high degree of sequence identity with the apoLps-III of lepidopteran, Manduca sexta (72%), Galleria mellonella (67%), Bombyx mori (60%). These alignments with four lepidopteran apoLps-III showed highly identical residues and conservative replacements at a degree of 86%. Levels of mRNA from last instar larval fat body and adult fat body were compared through Northern blot analysis using ³²P-labeled 704 bp apoLp-III cDNA probe. A 850 bp mRNA was detected in both stages and mRNA level of day 1 adult fat body was much higher than that of last instar larval fat body. The tissue-distribution of apoLp-III mRNA in adult ovary and testis was also examined and we confirmed the presence of apoLp-III mRNA in ovary and testis although apoLp-III was expressed in these tissues at very low levels compared with the adult fat body. Arch. Insect Biochem. Physiol. 39:166–173, 1998. © 1998 Wiley-Liss, Inc.     

Microarray expression profiling of Spodoptera litura in response to oxidative stress

To examine the expression profile of oxidative stress responsive genes in Spodoptera litura, we constructed a cDNA library from S. litura injected with hydrogen peroxide (H(2)O(2)). Using a microarray chip composed of 2,964 cDNAs, we screened gene expression at 1, 3, 5, 7, and 9 h post H(2)O(2) injection. Data were clustered into 15 groups of genes that behave similarly across each time course. Seventy-three genes were identified as being at least twofold up- or downregulated after treatment with H(2)O(2) in S. litura. We constructed expressed sequence tags (ESTs) for genes that changed at least twofold after treatment with H(2)O(2) . The functional classification of these ESTs based on Gene Ontology showed that the ESTs are rich in genes involved in oxidoreductase activity (5.7%), defense (14.3%), cellular process (22.9%), and development (17.1%).     

Cloning and structural characterization of juvenile hormone diol kinase in Spodoptera litura

Juvenile hormone (JH) is one of the key insect hormones that regulate metamorphosis. Juvenile hormone diol kinase (JHDK) is an enzyme involved in JH metabolism and catalyzes JH diol to form a polar end product, JH diol phosphate that has no JH activity. In this study, a JHDK complementary DNA (cDNA) was cloned from Spodoptera litura and the structure and expression of the gene was characterized. The cDNA was 714 base pairs in length and encoded a protein of 183 amino acids with a molecular mass of 21 kDa and an isoelectric point of 4.55. Based on the structure, three putative calcium binding motifs and guanosine triphosphate‐binding motifs were predicted in the protein. Modeling of the 3‐D structure showed that the protein consisted of eight α‐helixes linked with loops, with no β‐sheets. The gene was expressed in the epidermis, fat body and midgut of fifth and sixth instar larvae. The expression level in the epidermis was lower than in the fat body and midgut. The gene was expressed at higher levels at the early stages than in the later stages of fifth and sixth instar midgut and fat body. The results suggest that this gene may be involved in the regulation of the JH titer in larvae of S. litura.     

几种虫生真菌对斜纹夜蛾的致病性

用布氏白僵菌、球孢白僵菌、玫烟色拟青霉、绿僵菌和莱氏野村菌5种真菌的固体培养物,对斜纹夜蛾2、3龄幼虫进行了毒力测定.结果表明：布氏白僵菌和莱氏野村菌两种菌株对斜纹夜蛾幼虫有明显的致病效果,对2龄幼虫的致死中时(LT₅₀)分别为2.95 d和4.10 d,累计校正死亡率分别为100%和95.2%;对3龄幼虫的致病力低于2龄,致死中时(LT₅₀)分别为19.67 d和19.63 d,累计校正死亡率分别为56.6%和52.2%.玫烟色拟青霉、球孢白僵菌两菌株也有一定的致病力,对2龄幼虫的致死中时(LT₅₀)分别为4.89 d 和6.34 d,累计校正死亡率分别为85.7%和71.4%.     

斜纹夜蛾Cecropin D成熟肽的原核表达及活性检测

采用RT-PCR方法从斜纹夜蛾Spodoptera litura脂肪体组织中扩增得到了Cecropin D成熟肽基因序列,分析发现Cecropin D成熟肽与斜纹夜蛾Cecropin B之间存在2个氨基酸残基的差异。将获得的基因序列连接入原核表达载体pGEX-4T-1,并在原核细胞中实现了该蛋白的融合表达。SDS-PAGE结果表明,诱导后的宿主菌比未诱导菌中多出了一条融合蛋白表达带,诱导后1 h就可以检测到该蛋白,从诱导后1 h到5 h该蛋白在表达量上没有明显的差异。生长曲线显示在IPTG诱导后宿主菌的生长受到明显的抑制,纯化后的蛋白对细菌具有一定的抑制作用。     

斜纹夜蛾3种SlitPBPs的组织表达模式分析

性信息素结合蛋白(pheromone binding proteins,PBPs)能够与性信息素分子结合,从而启动昆虫的寻偶及交配行为。本研究采用半定量RT-PCR技术分别对斜纹夜蛾3种性信息素结合蛋白SlitPBP1、SlitPBP2和SlitPBP3基因在雌、雄虫不同组织的基因表达模式进行了比较分析。组织表达模式结果表明,SlitPBP1基因只在雌、雄虫触角和雌虫前足中表达而在其他组织中无表达;SlitPBP2基因在雌虫的触角、喙、前足、中足、后足、翅膀和雄虫的触角、喙、前足、翅膀中均有表达,且在同一部位,SlitPBP2基因在雌虫的表达量均高于雄虫相应部位的表达量;除雌、雄虫的胸部外,SlitPBP3在雌、雄虫的触角、喙、前足、中足、后足、腹部和翅膀中均有较高水平的表达。可见,SlitPBP1、SlitPBP2和SlitPBP3基因在斜纹夜蛾不同组织的表达模式各不相同。本研究结果可为深入研究不同SlitPBPs蛋白在斜纹夜蛾生长发育过程中的不同生理功能提供科学参考。     

草地贪夜蛾与斜纹夜蛾解毒相关基因的比较分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda近期在中国为害猖獗,由于繁殖速度快,迁飞能力强,在本土呈现爆发趋势,严重为害了我国农作物。与本地近缘物种斜纹夜蛾Spodoptera litura相比,草地贪夜蛾更偏好玉米、水稻、小麦等禾本科农作物,且对多种化学杀虫剂及转基因Bt玉米产生抗性。寄主适应性以及杀虫剂抗性与解毒代谢相关蛋白密切相关。因此,本研究对这两种夜蛾科害虫的解毒代谢相关蛋白——细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶(GST)及ABC转运蛋白进行了全基因组水平系统的搜集和数目比较,构建系统发育树并对P450和GST部分基因扩张分支进行氨基酸差异位点分析。结果显示,在草地贪夜蛾中共鉴定出213个P450基因、58个GST基因、102个ABC基因,其中P450基因与GST基因数目远远多于斜纹夜蛾(116,37),而ABC基因数目与斜纹夜蛾(99)接近。系统发育树分析表明,草地贪夜蛾P450在CYP6、CYP9以及CYP4功能簇,GST在部分进化分支上都发生了显著基因扩张,发生显著扩张的基因中有数个氨基酸突变,其中一些突变被预测可能影响蛋白质功能。但出乎意料的是,ABC亚家族B和E在斜纹夜蛾聚集成簇并发生了显著的基因扩张现象。以上结果暗示入侵种草地贪夜蛾和本地近缘物种斜纹夜蛾在抗性方面可能发展出各自独特的应对机制。本研究为解析草地贪夜蛾解毒抗性特征机制提供基因数据,为草地贪夜蛾的生物防治及抗性研究提供参考依据。