小地老虎β-微管蛋白基因cDNA序列的克隆、序列分析和表达检测

β-微管蛋白在昆虫生长发育、信号传导、抗药性等方面具有重要作用.本研究以小地老虎Agrotis ypsilon(Rottemberg)3龄幼虫为材料,利用RT-PCR、cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆得到小地老虎β-微管蛋白基因的cDNA序列,命名为AgTubB(GenBank登录号:JN029962),并检测...     

小地老虎几丁质酶基因的克隆与序列分析

利用昆虫几丁质酶对几丁质的调控作用破坏几丁质新陈代谢的平衡来防治害虫, 在生物防治策略中具有很大的发展潜力。从处于预蛹期的小地老虎Agrotls ipsilon (Hufnagel)体中肠内提取总的RNA, 经反转录, 利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）获得了几丁质酶基因的cDNA序列。该基因序列已经登录GenBank并获得登录号为EU035316。该序列长度为2 823个碱基, 含有一个1 674个碱基的开放读码框。开放读码框编码558个氨基酸残基, 预测的分子量为62.5 kDa, 等电点5.12。推导得到的氨基酸序列含有2个N-位糖基化位点,20个O-位糖基化位点, 含有2个几丁质酶所具有的保守序列：N-端的催化区和C-端的几丁质结合区。氨基酸序列与其他昆虫, 特别是鳞翅目昆虫的几丁质酶高度同源。     

小地老虎隐花色素基因cryptochromel和cryptochrome2的克隆及mRNA表达分析

隐花色素（cryptochrome,cry）是一类广泛存在于生物体内的蓝光和近紫外光受体,介导生物对蓝光的一系列反应并能导引生物钟。本研究利用RT—PCR和RACE方法获得了小地老虎Agrotisypsiloncryl和cry2基因,分别命名为Aycryl和Aycry2。Aycryl基因（GenBankNo．JQ616846）读码框1587bp,编码528个氨基酸,预测分子量60．5ku,等电点6．68。Aycry2基因（GenBankNo．JQ616847）读码框2439bp,编码812个氨基酸,预测分子量92．1ku,等电点8．45。保守区分析表明：Aycryl和Aycry2均含有FAD结合位点的PHR区域和c末端保守区域。氨基酸序列比对分析表明,小地老虎的AyCRY1和AyCRY2分别与其它鳞翅目昆虫的CRY1和CRY2有很高的一致性,其中与棉铃虫HelicoverpaaFmigera的一致性最高,分别为89．5％和73．8％。NJ聚类分析结果表明昆虫含有两类CRY,即CRY1和CRY2,它们可分别以目为单位进行聚类,其中AyCRY1和AyCRY2分别与其它鳞翅目昆虫的CRY1和CRY2聚到一起。以室内饲养的小地老虎为材料,以3h为间隔检测了Aycry1和Aycry2的24h昼夜表达变化,结果表明这2个基因均表现出一定的昼夜节律性。Aycry1和Aycry2表达趋势白天高于晚上,表达峰值出现在ZT7（Zeitgebertime）。方差分析其昼夜波动差异不显著。     

小地老虎隐花色素基因cryptochrome1和cryptochrome2的克隆及mRNA表达分析

隐花色素(cryptochrome,cry)是一类广泛存在于生物体内的蓝光和近紫外光受体,介导生物对蓝光的一系列反应并能导引生物钟。本研究利用RT-PCR和RACE方法获得了小地老虎Agrotis ypsilon cry1和cry2基因,分别命名为Aycry1和Aycry2。Aycry1基因(GenBank No.JQ616846)读码框1 587 bp,编码528个氨基酸,预测分子量60.5 ku,等电点6.68。Aycry2基因(GenBank No.JQ616847)读码框2 439 bp,编码812个氨基酸,预测分子量92.1ku,等电点8.45。保守区分析表明:Aycry1和Aycry2均含有FAD结合位点的PHR区域和C末端保守区域。氨基酸序列比对分析表明,小地老虎的AyCRY1和AyCRY2分别与其它鳞翅目昆虫的CRY1和CRY2有很高的一致性,其中与棉铃虫Helicoverpa armigera的一致性最高,分别为89.5%和73.8%。NJ聚类分析结果表明昆虫含有两类CRY,即CRY1和CRY2,它们可分别以目为单位进行聚类,其中AyCRY1和AyCRY2分别与其它鳞翅目昆虫的CRY1和CRY2聚到一起。以室内饲养的小地老虎为材料,以3 h为间隔检测了Aycry1和Aycry2的24 h昼夜表达变化,结果表明这2个基因均表现出一定的昼夜节律性。Aycry1和Aycry2表达趋势白天高于晚上,表达峰值出现在ZT7(Zeitgeber time)。方差分析其昼夜波动差异不显著。     

小地老虎β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因cDNA序列的克隆及mRNA组织特异性表达

β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶是昆虫几丁质代谢中一种关键酶,在昆虫的多种生理活动中发挥重要作用。本文以小地老虎Agrotis ipsilon Hufngel预蛹期幼虫为材料提取总RNA,利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到其β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因的cDNA序列。该序列含有2701个碱基,包括一个1788个碱基的开放阅读框,编码一个含595个氨基酸的蛋白,分子量约为68.3ku,等电点为5.48。推导得到的氨基酸序列与其他昆虫,尤其是鳞翅目昆虫的β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶高度同源。基因cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号GU985280。该基因在小地老虎取食期和预蛹期的马氏管、中肠、脂肪体、体壁和去中肠虫体中均含有mRNA水平的表达。     

小地老虎化学感受蛋白AipsCSP8的表达及配体结合特性分析

【目的】本研究旨在解析小地老虎Agrotis ipsilon化学感受蛋白AipsCSP8的表达谱及配体结合特征。【方法】利用qRT-PCR方法测定了AipsCSP8在小地老虎成虫头、胸、腹、足、翅、性腺(附腺)、触角、喙和下唇须以及雌雄虫羽化前后触角中的表达水平。体外重组表达AipsCSP8蛋白,通过荧光竞争结合实验测定重组蛋白AipsCSP8对24种性信息素、22种植物挥发物和10种化学农药的结合特性。【结果】qRT-PCR检测结果显示,AipsCSP8在小地老虎雄成虫的足和下唇须中表达量最高,在附腺和触角中的表达量次之;在雌成虫的触角中表达量最高,在足、性腺、下唇须中的表达量次之。另外,雄、雌虫触角中AipsCSP8表达量分别在成虫羽化前1 d和羽化当天达到顶峰。荧光竞争结合实验结果表明,重组蛋白AipsCSP8对植物挥发物邻苯二甲酸-丁酯(解离常数Ki=14.6 μmol/L)、苯乙醛(Ki=17.2 μmol/L)以及化学农药阿维菌素(Ki=12.9 μmol/L)均有较强的结合能力。【结论】化学感受蛋白AipsCSP8可能参与小地老虎嗅觉行为及味觉识别,并可能在小地老虎感受化学农药的过程中发挥作用。     

甘蓝夜蛾和八字地老虎肌动蛋白基因的克隆与序列分析

肌动蛋白是细胞骨架微丝的主要组成成分,在肌肉收缩、细胞骨架形成、细胞移动等方面起重要作用。以鳞翅目夜蛾科昆虫甘蓝夜蛾Mamestra brassicae L.和八字地老虎Agrotis c-nigrum 3龄幼虫整个虫体为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),分别扩增得到2种昆虫的肌动蛋白的cDNA序列,甘蓝夜蛾肌动蛋白的cDNA序列含有1441个碱基,而八字地老虎肌动蛋白的cDNA序列含有1411个碱基。2种昆虫的该基因的cDNA序列均包括1个1131个碱基的开放阅读框,编码1个含376个氨基酸的蛋白。甘蓝夜蛾肌动蛋白分子量约为41.8kDa;八字地老虎肌动蛋白分子量约为41.9kDa。Prosite软件分析结果表明,甘蓝夜蛾和八字地老虎肌动蛋白氨基酸序列中存在3个肌动蛋白特征片段。GenBank数据库搜索及序列比对结果表明,甘蓝夜蛾肌动蛋白属于肌肉特异型肌动蛋白,八字地老虎肌动蛋白属于细胞质特异型肌动蛋白。2个基因的cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号,甘蓝夜蛾肌动蛋白cDNA序列登录号为EU035314,八字地老虎肌动蛋白cDNA序列登录号为EU035315。利用RT-PCR技术在八字地老虎4龄、5龄、6龄幼虫、蛹期4个不同发育阶段和6龄期的肠道、体壁、脂肪体3种不同组织中都检测到了肌动蛋白基因在mRNA水平的表达。     

Bt对小地老虎呼吸作用的影响

利用红外CO2分析仪测定小地老虎幼虫呼吸节律的变化结果显示:小地老虎幼虫呼吸节律属于不规则波动型,取食含Bt烟叶的幼虫呼出的CO2量显著低于对照组,且呼吸节律的波动性也明显增大,说明小地老虎幼虫取食Bt后,呼吸代谢受到一定干扰,出现呼吸水平降低及代谢紊乱现象.     

天花粉蛋白基因的克隆及序列分析

本文应用ＤＮＡ多聚酶链式反应（ＰＣＲ）技术,从括楼基因组ＤＮＡ中扩增并克隆了天花粉蛋白（ＴＣＳ）基因。核酸序列分析结果表明,克隆片段包括ＴＣＳ的前原蛋白的编码序列和５＇一侧翼区段。其编码序列与已发表的不同来源的３种ＴＣＳ基因的核苷酸序列的同源性分别为９９．２０％,９８．７４％和９８．６４％。推导出的氨基酸序列与已发表的４种ＴＣＳ的氨基酸序列的同源性分别为９８．６２％、９８．６２％、９７．４１％和９     

小地老虎成虫的飞翔活动

利用昆虫飞翔测试仪等装置,对小地老虎Adgrotis ypsilon(Rottemberg)成虫的飞翔活动及飞翔能力进行了研究.试验结果表明:此种蛾类具有较强的远距离飞行能力;蛾龄与飞翔能力关系密切,7—9日龄蛾飞翔力最强,静风下其累计飞翔时间为34—65小时,累计飞行距离为550—1003公里,全程平均飞行速度为3.5—4.3米/秒;成虫具有明显的昼夜飞翔活动节律,前半夜19:15—22时与后半夜1—5时飞翔活动最为频繁;适宜飞翔的温度为10—30℃,19℃附近为最适飞翔温度;起飞的临界低温约6℃,停飞的临界高温约38℃;光照强度0.41x时飞翔活动开始显著下降,2.01x时则完全抑制飞翔活动;顺风飞翔时,飞翔速度随风速增加而下降,可逆风飞翔的最大风速为4.6米╱秒;幼虫期营养不良或成虫期无补充营养,其飞翔力明显减弱;从成虫阶段营养状况来看,羽化后的前3天是影响飞翔能力的关键时期.     

棉花EIN3/EIL家族基因序列分析及GhEIL3基因克隆

该研究以拟南芥AtEIN3基因为探针,从陆地棉TM-1全基因组测序数据库中筛选其同源序列,序列分析得到16条具有EIN3结构域的基因序列。对陆地棉EIN3/EIL家族基因的基因结构、系统进化、序列相似性及结构域分布情况进行分析,发现它们与拟南芥EIN3/EIL家族基因在N端具有较高相似度,其中15条基因序列包含5个保守结构,1条包含4个保守结构。在此基础上,采用RT-PCR方法从抗枯萎病的陆地棉品种‘中棉所12’中克隆得到一个新的EIN3/EIL家族基因,命名为GhEIL3(GenBank登录号为KY072936)。序列分析表明:GhEIL3基因开放阅读框长1 092bp,编码363个氨基酸,含有一个EIN3结构域。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,GhEIL3基因在枯萎病菌诱导后呈上调表达,诱导后1h其相对表达量达到最大值,推测GhEIL3基因可能参与棉花对枯萎病菌的防御反应。     

苹果乙烯不敏感基因EIN2片段的克隆及序列分析

分别以苹果果实总DNA和cDNA为模板,采用PCR、RT-PCR方法扩增、克隆乙烯不敏感基因(ethyleneinsensitive 2,EIN2),并利用生物信息学方法分析其核苷酸序列和蛋白质结构。结果表明:(1)以DNA和cDNA为模板的扩增结果完全相同,扩增的EIN2基因片段为4 378bp,尚未发现有内含子,开放阅读框全长3 282bp,编码1 093个氨基酸;苹果EIN2相对分子质量为118.9kD,等电点为5.52,其蛋白可能为脂溶性疏水蛋白。(2)所克隆苹果EIN2基因编码的氨基酸序列与拟南芥(AAD41077.1)、碧桃(ACY78397.1)和葡萄(CAN66374.1)EIN2基因编码的氨基酸序列一致性分别为52%、79%、62%。(3)构建的EIN2基因进化树显示,拟南芥、小盐芥、甜瓜、杨毛果EIN2基因亲缘关系较近,聚为一类;葡萄为一类;蒺藜苜蓿为一类;碧桃、矮牵牛、西红柿聚为一类;苹果单独为一类。而且苹果EIN2基因与碧桃等同源基因的亲缘关系相对较近,与拟南芥、小盐芥同源基因的亲缘关系相对较远。     

梭梭糖基转移酶基因克隆及序列分析

以梭梭叶片为材料,根据其他植物糖基转移酶基因的保守序列设计引物,采用同源基因克隆及RACE-PCR方法克隆到2个同源的序列,分别命名为 HaUGT1和 HaUGT2。基因测序结果显示, HaUGT1基因编码区长1 485 bp,编码495个氨基酸; HaUGT2基因编码区长1 185 bp,编码394个氨基酸。HaUGT1和HaUGT2蛋白具有保守的PSPG 基序、UDP-葡萄糖基转移酶结构域,与其他植物中的糖基转移酶蛋白同源性较高。     

小花草玉梅正常和自然变异植株的AP3-3基因研究

野生小花草玉梅(Anemone rivularis var.flore-minore)正常植株和花被片自然变异植株的外观形态差异很大,该研究以二者为材料,利用常规PCR和高效热不对称PCR(Hi-Tail PCR)技术从其正常和变异植株的基因组中各分离得到1个B类基因。序列分析证明,二者隶属于B类MADS-box基因AP3家族的旁系同源基因AP3-3分枝,分别命名为NArAP3-3(正常植株)和VArAP3-3(变异植株)。NArAP3-3基因全长3 795bp,VArAP3-3基因全长3 898bp,二者均含有1个666bp的开放阅读框(ORF),可编码221个氨基酸,具有典型的植物MADS-box基因结构,其编码肽链包含了MADS区、K区、Ⅰ区和C区。对比NArAP3-3和VArAP3-3基因的全长序列,发现VArAP3-3基因比NArAP3-3多了1段49bp的插入,且在ORF序列与NArAP3-3基因相比有4个碱基突变。对二者的全长序列、所编码的221个氨基酸及插入序列的生物信息学分析显示,二者在基因启动子、蛋白质基本性质、结构功能域、二级三级预测结构等方面均有差异,推测这些差异可能是花被片变异产生的原因之一。该研究结果为进一步探索其变异机制奠定了基础。     

蔗茅EfMYB1基因的克隆与表达分析

为了充分利用蔗茅(Erianthus fulvus)野生资源,挖掘其优良的抗性基因,丰富转基因甘蔗育种候选基因库,该研究结合蔗茅转录组数据,以蔗茅99 1无性系为试验材料,利用RT PCR技术克隆蔗茅MYB基因,并对其进行生物信息学分析及胁迫表达分析,以解析蔗茅的耐寒机理,为转基因甘蔗育种奠定理论基础。结果表明：(1)成功克隆得到一个蔗茅MYB基因,命名为EfMYB1基因(登录号ON586646)。(2)生物信息学分析表明,EfMYB1基因全长1 000 bp,ORF为759 bp,编码251个氨基酸;编码蛋白具有一个保守的SANT结构域,无跨膜结构和信号肽,有多个磷酸化位点;二级结构与三级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主;与南荻相似性最高,遗传距离最近。(3)qRT PCR分析结果发现,EfMYB1基因在蔗茅根和叶组织中的相对表达量随低温胁迫时间的持续而逐渐显著上调,并于胁迫72 h时达到最大值,而在茎中的表达则几乎没有变化;茉莉酸甲酯胁迫下,EfMYB1基因的相对表达量呈先升高后降低的趋势,且在处理6 h时达到最高值;脱落酸胁迫下EfMYB1基因的表达水平较0 h时极显著降低。研究认为,EfMYB1基因属于低温胁迫响应基因,可能参与蔗茅低温胁迫下的应答反应。     

山茶CjMYB1基因的克隆及表达分析

该研究通过序列比对分析,以野生红山茶和不同花色品种山茶为材料,采用PCR方法克隆CjMYB1基因,并通过生物信息学和表达分析对其进行初步研究,为深入研究山茶CjMYB1基因在花色形成和花发育过程的调控机理奠定理论基础。结果表明：(1)成功克隆获得山茶CjMYB1基因(GenBank登录号为OL347930),其开放阅读框长为879 bp,编码292个氨基酸,相对分子质量为33.17 kD;CjMYB1基因属于R2R3-MYB转录因子,且与拟南芥MYB基因家族的第7亚组处于同一分支。(2)荧光定量PCR分析发现,山茶CjMYB1基因在野生红山茶花芽中表达量最高,在萼片、花瓣、雄蕊和心皮中都有较高的表达量,推测其在山茶花器官发育中发挥着重要作用;在红色山茶品种中表达量较高,而在粉色、淡黄色、白色山茶品种中表达量较低,说明CjMYB1基因可能在红色山茶品种的花色苷合成途径中起到了关键作用。(3)亚细胞定位实验表明,CjMYB1蛋白定位在细胞核。     

甘蓝型油菜BnCYP78A8的克隆及序列分析

采用Genome walking方法,首次克隆到甘蓝型油菜BnCYP78A8的基因组序列,根据基因特异性引物克隆到其编码序列。基因组序列长1 679bp,有1个内含子和2个外显子。编码序列长1 605bp,编码534个氨基酸。序列比对分析表明,其氨基酸序列与拟南芥细胞色素P450单加氧酶基因(AtCYP78A8)的相似度高达88%。生物信息学分析显示,该蛋白含有1个细胞色素P450特有的亚铁血红素配合基结合位点和1个跨膜结构域。实时荧光定量PCR分析结果表明,BnCYP78A8在甘蓝型油菜的各个器官组织均有表达,根中表达量最高,表明该基因可能参与根的生长发育。     

Mating disruption in Agrotis segetum monitored by harmonic radar

The long-range, pheromone-mediated, flight behaviour of male moths under natural and mating disruption conditions was monitored by means of harmonic radar. Individual male turnip moths, Agrotis segetum (Denis & Schiffermüller) (Lepidoptera: Noctuidae), tagged with radar transponders, were released and tracked in plots with or without disruptive doses of sex pheromone. In addition, male attraction to pheromone-baited traps and mating of calling females in treated and untreated plots was investigated. High doses of a four-component pheromone blend reduced trap catch by 79% and mating of females by 62% when compared with control plots in pre-radar experiments. Surprisingly, this effect was not associated with any pronounced differences in flight behaviour of males between a treatment and a control plot as revealed by harmonic radar recordings. In total, 20 flight tracks from a control plot and 22 flight tracks from a treatment plot were analysed. Moths could be followed for up to 77 min, corresponding to a track length of 7350 m. Mean ground speed ranged from 0.7 m s^–1 to 5.4 m s^–1. There was a strong trend (P = 0.06) for a greater number of male orientations to traps from downwind in the control field compared to the treatment field. Many flight tracks were fragmented due to radar shadow. Advantages and constraints using harmonic radar to study the pheromone-mediated flight behaviour of nocturnal moths are discussed.     

小麦胁迫相关基因TaSF3B2的克隆及表达特性分析

为研究小麦剪接因子在逆境胁迫中的作用,通过分析小麦抗性相关EST数据库,筛选并克隆获得1条2 327bp的核苷酸序列。该序列包含了一个1 854bp的开放阅读框,编码一个由617个氨基酸残基组成的蛋白,氨基酸同源比对发现,该蛋白含有GUS1结构域(Splicing Factor 3B,Subunit 2),属于剪接因子3b亚基中的一员,将该蛋白命名为TaSF3B2。生物信息学分析显示,TaSF3B2平均亲水系数(GRAVY)为-0.895,不稳定系数为43.92,且在细胞核中发挥作用的可能性最大。实时荧光定量PCR分析表明,TaSF3B2基因在不同组织中存在差异表达,不同发育时期其表达也存在差异;在幼苗叶片中,该基因表达受高盐、低温、条锈菌、干旱及ABA激素胁迫明显下调表达,而在幼苗根中变化不明显。推测TaSF3B2基因参与了小麦正常条件下的生长发育,同时在小麦应对逆境胁迫的过程中具有重要的作用。