草鱼(♀)×赤眼鳟(♂)杂交F1IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ cDNA克隆、序列分析及表达特征

为探究草鱼(♀)×赤眼鳟(♂)杂交F_1生长性状形成相关分子机理,本研究通过RACE技术(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)克隆了杂交F_1个体胰岛素样生长因子-Ⅰ(Insulin-like growth factors-Ⅰ,IGF-Ⅰ)和IGF-Ⅱ的cDNA全长序列,利用荧光定量PCR检测了两个基因的组织表达水平,并比较了杂交F_1生长性状大、小两个亚群的基因表达水平差异。结果显示:IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的cDNA全长分别为824 bp和1 707 bp。IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ蛋白均具有胰岛素样生长因子的典型特征,即包括信号肽和B、C、A、D和E5个功能结构域,并具有6个保守的半胱氨酸。IGF-Ⅰ与IGF-Ⅱ的氨基酸序列同源性较低,仅为26%。IGF-Ⅰ与IGF-Ⅱ在杂交F_1下丘脑、垂体、肝脏、脾脏、肾脏、头肾、肠、心脏、皮肤、肌肉、性腺和血液中都有表达,且均在肝脏中表达水平最高,心脏中最低。同池饲养F_1的基因表达分析显示,大亚群肝脏、血液和肌肉中IGF-Ⅰ表达水平均极显著高于小亚群对应组织中的表达水平(p0.01),大亚群肝脏中IGF-Ⅱ表达水平极显著高于小亚群(p0.01),表明IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的表达水平与杂交F_1的生长性状相关联。实验结果可为深入研究草鱼(♀)与赤眼鳟(♂)杂交F_1生长性状的分子调控机制提供科学基础。     

山羊CAST基因Ⅱ型转录本的克隆及在山羊不同组织中的表达

钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin,CAST)基因是与畜禽肉质性状密切相关的重要候选基因。文章根据牛和绵羊CAST基因mRNA,应用RACE技术首次成功克隆了山羊CAST基因Ⅱ型转录本(以下简称CASTⅡ基因)全长cDNA,对序列及编码的氨基酸进行了生物信息学分析。结果显示,该基因cDNA全长2 474 bp,完整的开放阅读框(ORF)为558~2 252 bp,编码564个氨基酸。氨基酸序列中存在4个保守结构域和1个保守七肽序列;蛋白质二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,富含疏水区,存在多个磷酸化位点以及蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)的磷酸化位点。通过实时荧光定量RT-PCR技术分析了CASTⅡ基因在天府肉羊部分组织中的表达情况。结果表明:CASTⅡ基因在所选择的天府肉羊7种组织中均有表达,半岁各组织中,眼肌的表达量最高,与腿肌差异显著(P<0.05),极显著高于内脏各组织(P<0.01);在眼肌组织中,CASTⅡ基因的表达量随着年龄的增长而增加,3岁时的表达量最高。     

绵羊CAST基因2型和4型转录本的克隆及特性分析

钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin, CAST)是一种内源性的需要Ca²⁺激活的钙蛋白酶抑制剂, 在肌肉组织的蛋白质降解过程中起重要的调节作用。文章利用牛^CAST基因的mRNA序列, 通过逆转录RT-PCR首次克隆获得绵羊CAST基因2型转录本和4型转录本的部分cDNA序列, 并对序列进行生物信息学分析。CAST基因2型转录本的扩增片段为4 385 bp, 完整的开放阅读框为2 361 bp, 编码786个氨基酸; CAST基因4型转录本的扩增片段为1 467 bp, 完整的开放阅读框为1 317 bp, 编码438个氨基酸。CASTⅡ型蛋白序列存在4个保守结构域, CASTⅣ型蛋白序列存在3个保守结构域; 两者的二级结构均以螺旋为主, 富含疏水区域, 其氨基酸序列存在多个磷酸化位点以及蛋白激酶C(Protein kinase C, PKC)的磷酸化位点。通过RT-PCR分析CAST基因2型转录本和4型转录本的组织表达谱, 结果表明CAST基因2型转录本在所检测的10个组织中均表达, CAST基因4型转录本仅在睾丸组织中表达。     

菊黄东方鲀、暗纹东方鲀及其杂交F1代肌肉营养成分的比较分析

为了了解菊黄东方鲀(Takifugu flavidus)、暗纹东方鲀(T.obscurus)及其杂交F1代的肌肉营养特征,利用生物化学方法,从每类实验样本中取9尾对其肌肉中的粗蛋白、粗脂肪、水分、粗灰分和氨基酸成分进行了测定和分析。结果显示:(1)杂交F1代在生长方面具有明显的杂交优势,与亲本之间存在着显著差异(P0.05),杂交F1代的体重为其亲本的1.48~1.77倍;(2)杂交F1代肌肉水分含量与其母本含量相近,但粗脂肪含量均较亲本少(P0.05),粗蛋白含量则与亲本差异不显著(P0.05);(3)除色氨酸和胱氨酸外,16种氨基酸均在肌肉样本中被检测到,除甲硫氨酸外,其余15种氨基酸间含量均存在着显著性差异(P0.05)。菊黄东方鲀(♀)×暗纹东方鲀(♂)杂交F1代的总氨基酸含量最高,而暗纹东方鲀(♀)×菊黄东方鲀(♂)F1代总氨基酸含量则介于两亲本之间。对其必需氨基酸总量进行分析发现,菊黄东方鲀与其正反杂交F1代之间均存在显著性差异(P0.05),而暗纹东方鲀与其正反杂交F1代之间差异不显著(P0.05);(4)肌肉营养品质评价结果表明,菊黄东方鲀(♀)×暗纹东方鲀(♂)杂交F1代的鲜味氨基酸含量为26.68%,明显高于双亲样本(菊黄东方鲀22.28%、暗纹东方鲀25.20%),而暗纹东方鲀(♀)×菊黄东方鲀(♂)F1代的鲜味氨基酸总量(23.30%)较其父本偏高,但低于其母本。研究结果表明,杂交东方鲀的肌肉营养综合了双亲的优良特性,特别是是菊黄东方鲀(♀)×暗纹东方鲀(♂)杂交F1代,拥有最高的鲜味氨基酸含量,具有推广价值。     

草鱼CYP1A和ACT基因cDNA片段的克隆与鉴定

以Trizol法分别提取BNF诱导和对照处理草鱼的肝组织总RNA并合成cDNA第一链,以此为模板利用1对ACT特异性引物和(8条)6对CYP1A简并引物进行扩增。结果显示,引物对F0-R0在对照和诱导草鱼中均扩增得到预期ACTcDNA片段,而引物对F4-R4在诱导草鱼中获得预期CYP1A cDNA产物。这两个cDNA片段分别进行克隆、测序和比对,BLAST结果表明草鱼ACTcDNA片段(800 bp)与GenBank中ACT基因(登录号M25013)同源性为99.1%,推导氨基酸序列同源性为99.2%;草鱼CYP1A cDNA片段(439 bp)与鲤鱼同源性最高,为92.5%,推导氨基酸同源性为96.6%。上述序列提交GenBank,获得登录号分别为DQ211096和DQ211095。通过Mega 3.1软件的Neighbor-joining程序对CYP基因的部分cDNA序列和氨基酸序列进行比对分析并绘制进化树,根据CYP1A部分蛋白的系统发育关系,在进化上可以将参与比对的真骨鱼划分为4个主要的分支。     

猪钙蛋白酶抑制蛋白基因的基因型与肉质性状的关联性分析

钙蛋白酶抑制蛋白基因是影响猪肉质性状的候选基因之一。本研究以125头地方猪和117头外来猪为材料,研究CAST基因的多态性。结果在CAST基因上检测到一个多态性位点(A876G),并引起了氨基酸残基的改变Lys250 Arg。在地方猪种中仅检测到G (Arg)等位基因,而在外来猪种中A (Lys) 和 G (Arg)两个等位基因均检测到。基因型与肉质性状的关联性分析结果表明,CAST基因型与肌肉的嫩度,屠宰45 min后的pH值及滴水损失存在强相关,又由于地方猪种与外来猪种的肉质性状间存在显著差异。因此,在CAST基因上检测到的多态型位点Lys250Arg的基因型效应有待于进一步研究,并将其有效应用于商品猪生产中。     

影响猪肉嫩度的遗传因素

嫩度是猪肉品质的一个重要方面。影响猪肉嫩度的因素很多,遗传因素是改善猪肉嫩度的关键。本对肌纤维性状、钙蛋白酶蛋白水解系统和肌内脂肪的有关基因进行了论述,包括MyoD基因家族、钙调蛋白激酶(CaMK)基因、钙激中性蛋白酶(CAPN)基因、钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)基因、心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因、脂肪组织脂肪酸结合蛋白(F一FABP)基因、过氧化氢酶体激活增殖受体（PPARγ)基因以及与肌内脂肪有关的QTL。其中有些已被认为是肉嫩度的候选基因。对改善猪肉嫩度所面临的问题及研究前景进行了讨论。     

赤眼鳟Mx基因全长cDNA克隆及其经GCRV攻毒后的组织表达分析

为研究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)Mx蛋白(Myxovirus resistance protein)的功能, 采用简并PCR和SMART RACE方法从赤眼鳟脾脏中克隆得到Mx基因全长cDNA, 并通过生物信息学方法分析其同源性, 再利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)检测其在脾、肝、肠、肾等9个组织中的表达, 以及感染草鱼呼肠孤病毒(Reovirus of Grass carp) GCRV-104后不同时间点赤眼鳟Mx的时空表达规律。结果表明: 赤眼鳟Mx基因cDNA序列(ScMx)全长2325 bp, 包含5'-UTR 40 bp, 3'-UTR 371 bp和ORF 1884 bp, 共编码627个氨基酸, 其编码的Mx蛋白分子量约为70.9 kD, 理论等电点 pI 为 8.25, 具有脊椎动物Mx蛋白共有的结构特征; 赤眼鳟Mx与鲫鱼Mx3同源性最高; Mx在赤眼鳟脾、肝、肠、肾等9个组织中均有表达, 其中肝脏中的相对表达量最高, 脾脏次之, 肠组织中的表达量最低; 经GCRV-104病毒感染刺激后, ScMx在肝和脾组织中的表达量显著上调, 均在48h到达峰值, 分别为对照组的10倍(肝)和5倍(脾), 且在这两个组织中的表达模式相似, 均表现为先升高后下降的波动型变化趋势。研究表明ScMx参与了赤眼鳟抗GCRV-104病毒的免疫反应。       

草鱼AMBP基因cDNA的克隆与序列分析

α1-微球蛋白和Bikunin是由同一基因翻译表达出的两种功能不相关联的血浆蛋白。本文通过快速扩增cDNA末端的方法,首次从草鱼肝脏组织克隆了α1-微球蛋白和Bikunin前体蛋白(α1-microglobulin/Bulinin precursor, AMBP）基因全长cDNA。其cDNA全长1230bp,包含5′非翻译区23 bp,3′非翻译区160 bp和开放读码框1047 bp。开放读码框编码348个氨基酸,包含182个氨基酸的α1-微球蛋白和145个氨基酸的Bikunin。草鱼AMBP与其他物种的氨基酸序列分析结果表明,它们具有较高的同源性(44.7%－84.4%),其中草鱼与斑马鱼同源性最高(84.4%)。结果表明AMBP序列结构和α1-微球蛋白与Bikunin共翻译表达特点在动物机体中具有着重要的生理意义。     

猪CAST基因多态性与肌纤维组织学特性及屠宰性状的相关性分析

采用3种限制性核酸内切酶对45头金皮(金华×皮特兰)F₂代猪钙蛋白酶抑制蛋白基因(CAST)的第6外显子和第7外显子之间的片段进行了PCR-RFLP分析, 结果显示在第6内含子内均检测到MspⅠ、HinfⅠ和RsaⅠ酶切多态性。根据酶切结果将CAST基因分为3种基因型(AACCEE、BBDDFF、ABCDEF), 其基因型频率分别为0.1778, 0.2222, 0.6000。对背最长肌做连续性石蜡切片, 分别采用苏木精-伊红和肌球蛋白重链免疫组织化学方法染色并拍照, ImageJ软件统计肌纤维横截面积、密度、直径及MHCⅠ型肌纤维的比例。采用SPSS程序分析了CAST不同基因型对金皮F₂代猪肌纤维组织学特性和屠宰性状的影响。结果表明: BBDDFF基因型个体的肌纤维横截面积和眼肌面积显著地高于ABCDEF基因型个体的肌纤维横截面积和眼肌面积(P < 0.05)。     

木薯亲本正反交亲和力与授粉柱头的蛋白质组学分析

为研究木薯不同亲本杂交亲和力的差异,分别以华南5号、华南6号、华南7号为亲本进行正反交,统计不同组合间稔实率的差异。同时对受精柱头蛋白质进行分析,研究柱头对杂交亲和力影响的蛋白质调控水平。结果表明:SC5(♀)×SC7(♂)平均稔实率最高为26.22%,SC7(♀)×SC5(♂)平均稔实率最低为11.13%。通过双向电泳和质谱法分析母本SC5和SC7授粉柱头的蛋白质变化,得到27个差异蛋白质点,其中19个蛋白质出现上调表达,这些差异表达蛋白质分别参与碳代谢及能量代谢、分子伴侣和氨基酸代谢;而8个蛋白质下调表达,它们分别参与蛋白质合成及氢氰酸代谢;表明这些代谢途径对木薯亲和力高低有一定的影响。     

二倍体鲫鲤F2产生不同倍性卵子的证据

在检测到鲫鲤F2产生3种不同大小(直径分别为0.13 cm,0.17cm和0.2 cm)类型的卵子基础上,进行了F2(♀)×红鲫(♂)及F2(♀)×四倍体鲫鲤(♂)的交配实验.通过染色体计数和流式细胞仪分析,在F2(♀)×红鲫(♂)后代中获得了四倍体、三倍体、二倍体鱼;在F2(♀)×四倍体鲫鲤(♂)后代中获得了四倍体和三倍体鱼.这两个交配组合后代中出现的不同倍性的鱼类为证明鲫鲤F2能产生三倍体、二倍体和单倍体卵子提供了进一步证据.F2(♀)×红鲫(♂)中雄性四倍体鱼的存在说明在四倍体后代中存在基因型为XXXY的个体.对上述两个交配组合后代的四倍体鱼和三倍体鱼的性腺结构观察表明四倍体鱼是可育的,而三倍体鱼是不育的.作者认为鲫鲤F2能够产生二倍体和三倍体卵子与核内复制机制和生殖细胞的融合有关.     

草鱼诱导型一氧化氮合酶cDNA和启动子的克隆及分析

应用PCR和RACE技术,以细菌脂多糖(LPS)刺激的草鱼头肾白细胞cDNA为模板,获得草鱼iNOS (Inducible nitric oxide synthase)全长cDNA序列.该序列共4286 bp,编码含1080个氨基酸残基的蛋白.氨基酸序列比对分析发现草鱼iNOS与金鱼iNOS a和b、斑马鱼iNOS 2b以及鲤鱼iNOS高度保守,序列一致性均大于80%;它们的血红素、四氢生物蝶呤、钙调蛋白、FMN、FAD和NADH等辅因子结合区域也十分保守.用NJ法对新获得的序列和其它脊椎动物NOS的编码序列进行进化分析证实它属于诱导型NOS.在此基础上,运用基因步移技术分离草鱼iNOS基因的启动子序列,共有1978 bp.生物信息学分析发现该序列含有包括GR、AP1、C/EBP、ER、YY1、IRF1和IL-6 REBP在内的多个转录因子的潜在结合位点.     

苏×香F_1代JHDM1A基因多态性与生长性能相关性分析

为了解苏太猪(♂)×香猪(♀) F1代JHDM1A基因与生长性状的相关性。试验采用61头苏×香F1代杂交猪为研究对象,应用PCR扩增及PCR-RFLP技术对杂交猪JHDM1A基因的3'-UTR区多态性进行生长相关性分析。结果表明,JHDM1A基因3'-UTR区的g.244CG位点与体长、臀腿围、体重、胸围和体高均存在显著(p0.05)或极显著(p0.01)相关,CG基因型生长性能优于CC基因型,C等位基因频率高于G等位基因。因此,该位点多态性可作为猪生长性能相关基因进行考察。     

香蕉枯萎病菌全局性调控因子FocVeA基因的克隆及功能预测

根据轮枝样镰刀菌(Fusa rium ve rticillioides)和藤仓镰刀菌(F.fujikuroi)veA同源基因相关序列设计引物,利用PCR与RT-PCR技术分别克隆了香蕉枯萎病菌2个生理小种的FocV eA基因序列和开放阅读框,同时对该基因的编码蛋白进行序列特征、系统发育与结构域分析。结果表明,2个生理小种的FocVeA基因(分别命名为F1VeA和F4VeA)的DNA片段全长分别为1 693 bp和1 690 bp,开放阅读框分别为1 599 bp和1 596 bp,分别编码532个和531个氨基酸。F1VeA和F4VeA基因预测氨基酸序列相似性均为9 9%,与G enBank中公布的Fusarium spp.veA基因氨基酸序列均有78%-99%相似性。系统聚类分析显示,F1V eA和F4VeA与GenBank中已登录的轮枝样镰刀菌(F.verticillioides)和藤仓镰刀菌(F.fujikuroi)等veA同源蛋白高度同源。蛋白质保守域搜索表明,FocVeA具有veA蛋白的功能域,属于veA蛋白家族的一员,推测该基因可能参与调控F.oxysporum f.sp.cubense的生长、毒素合成及致病性等。     

牡丹CTR1基因家族基因片段及其cDNA 3′-末端的克隆与序列分析

以牡丹品种‘洛阳红’(Paeonia suffruticosa‘Luo Yang Hong’)花瓣为材料,用CTAB法提取总RNA,根据已报道的CTR1(Constitutive Triple Response 1)蛋白的保守氨基酸序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增得到3条牡丹CTR1基因同源片段。利用其已知中间序列,通过3′快速扩增cDNA末端技术(3′RACE)及序列拼接,最终得到了这3个基因片段除5′末端外的全部cDNA序列,分别命名为PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3。分析结果表明,由PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3基因翻译的氨基酸片段与拟南芥和番茄的CTR1蛋白氨基酸序列的同源性均较高,分别为88%和85%;61%和61%以及70%和69%。     

山猪群体钙调蛋白酶抑制蛋白基因遗传变异研究

目的：研究猪钙调蛋白酶抑制蛋白（CAST）基因在山猪群体的遗传变异情况,为山猪肉质研究奠定基础。方法：应用PCR-SSCP技术和测序方法检测山猪及其杂种猪CAST基因的遗传多态性,并与其他品种猪相应序列进行比较。结果：用pCT1引物在山猪及其杂种群体中检测到2个多态位点（A,B）,用pCT2引物检测到3个多态位点（C,D,E）;序列分析表明,C和E位点共同拥有6处变异。结论：通过与其他猪品种比较,发现山猪的CASTMsp基因型分布与梅山猪的基因型分布完全一样,而与国外品种猪的基因型分布差异明显。     

赤眼鳟MyD88基因cDNA克隆与表达特性研究

实验使用RACE-PCR技术获得了赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)髓样分化因子88 (Myeloid differentiationfactor 88, MyD88)的cDNA全长, 命名为ScMyD88。ScMyD88的cDNA全长为1779 bp, 其中开放阅读框855 bp, 共编码284个氨基酸残基, 推导的蛋白质分子量为33.053 kD, 理论等电点为5.66。赤眼鳟MyD88具有典型的MyD88结构特征, 包括死亡结构域和TIR结构域(Toll-IL-1 receptor domain, TIR), 其氨基酸序列和鲤科鱼类具有高度保守性, 相似性达到了90%以上, 特别是和武昌鱼相比, 相似性达到了98%。在检测的9个赤眼鳟组织和器官中均有MyD88表达, 其中肝脏、头肾和体肾中表达水平最高, 在脑中表达量最低。在草鱼呼肠弧病毒(Grass carp reovirus, GCRV)感染初期(12h内), MyD88在赤眼鳟免疫组织中表达水平急剧上升, 特别是在脾脏和体肾中尤为明显, 随后恢复正常水平。研究表明, MyD88在赤眼鳟抵抗GCRV入侵的免疫应答反应初期发挥了重要作用。     

球孢白僵菌Pr1蛋白酶基因cDNA克隆与序列分析

从球孢白僵菌菌株Bb202中克隆了昆虫蛋白酶Pr1的基因。使用特异性引物,分别以基因组DNA和mRNA为模板进行PCR反应,得到了球孢白僵菌的Pr1蛋白酶基因cDNA和结构基因序列。测序结果表明球孢白僵菌Pr1蛋白酶结构基因全长大小为1606bp,含有3个内含子,分别为69、61和68bp。其ORF全长1140bp,预测编码379个氨基酸残基。成熟蛋白理论分子量为38.8kD,理论等电点为8.06。为进一步研究球孢白僵菌Pr1基因,并构建高毒力工程菌株提供了理论基础。     

苜蓿夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶cDNA的克隆、序列分析及原核表达

【目的】本研究旨在从苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca中肠克隆出丝氨酸蛋白酶（serine protease, SP）基因的cDNA序列,测定原核表达后的蛋白经纯化及复性后的活性。【方法】运用RT-PCR和cDNA末端快速扩增方法（rapid amplification of cDNA ends, RACE）克隆苜蓿夜蛾幼虫中肠丝氨酸蛋白酶cDNA全序列,用大肠杆菌Escherichia coli表达系统进行表达。重组蛋白经纯化后,利用梯度透析法进行复性,以BApNA为底物,进行活性测定。【结果】克隆获得的苜蓿夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶基因命名为HvSP（GenBank登录号：JX866720）,该基因全长880 bp,开放阅读框长762 bp,编码254个氨基酸,推测分子量和pI值分别为26.9 kDa和9.49。由HvSP推导的氨基酸与鳞翅目昆虫SP氨基酸序列的一致性在52%~95%之间,其中与棉铃虫Helicoverpa armigera SP（GenBank登录号：CAA72962）的氨基酸序列一致性最高,达95%。成功构建重组载体pET21b-HvSP进行原核表达,Western-blot鉴定确定为目的蛋白。蛋白可溶性分析发现重组蛋白为包涵体。在Glycine-NaOH缓冲液中,当pH为10.0时,复性的重组蛋白活性达到最高,为35.74 U/mL。【结论】本研究在苜蓿夜蛾体内获得了一个新的丝氨酸蛋白酶基因,且原核表达后的重组蛋白经过变性、纯化及复性后具有活性。该结果为进一步研究丝氨酸蛋白酶在鳞翅目昆虫体内的生理功能奠定了基础。