夏枯草PvDXS基因的克隆和表达分析

该研究在夏枯草转录组测序的基础上设计特异引物,采用逆转录PCR技术获得该基因的全长核苷酸序列,并进行生物信息学分析,采用qRT-PCR法分析PvDXS在夏枯草不同组织及不同外源性物质诱导下的表达量。结果表明:克隆得到的PvDXS基因开放阅读框2 181 bp,编码726个氨基酸,理论分子量为78 040.47 D,等电点为6.75,PvDXS蛋白具有Transketolase_C结构域和Transket_pyr结构域,系统进化树结果表明,PvDXS蛋白与丹参、长春花的DXS(SmDXS2、CrDXS2)亲缘关系较近,推测PvDXS属于第Ⅱ类DXS蛋白。qRT-PCR分析表明,PvDXS基因在叶中表达量高于果穗及茎。对果穗施加7种外源性物质处理24 h后,GA₃处理组该基因表达量升高,其他6种外源性物质处理后表达量均降低,其中CaCl₂、SNP、SA处理后该基因的表达量显著降低。PvDXS基因在不同组织中表达量差异较大,且受外源物质诱导表达。这为进一步研究PvDXS基因对夏枯草萜类成分合成途径中的功能及表达调控奠定基础。     

基因的克隆及表达分析

DNA重组激活基因（Recombination activating genes RAG）是脊椎动物特异性免疫反应的关键基因,也是脊椎动物进化分析的标记基因之一。鲫鱼具有很强的适应性和抗病能力,是我国广泛养殖的重要经济淡水鱼;由于具有不同的倍性和丰富的遗传多样性,又是研究鱼类基因组进化的独特材料。本研究用PCR方法扩增、克隆了鲫鱼的Rag基因。鲫鱼Rag1基因从起始密码到终止密码总长4188bp,由三个外显子和两个内含子组成,其中开放阅读框长3192bp,编码1063个氨基酸。Rag2基因从起始密码到终止密码总长1593bp,没有内含子,只有单一的编码区,编码530个氨基酸。Rag1和Rag2基因的ORF和氨基酸序列在不同鱼类中的对比结果表明其在进化过程中非常保守。不同鱼类Rag1基因的第二内含子也是高度保守的,转录因子结合位点分析表明在第二内含子的保守区域中有许多转录因子的可能结合位点。其中有一段在所有已知鱼类中都存在的保守区域是与性腺发育相关的转录因子SRY和SOX5的可能结合位点,提示Rag1基因的表达可能与性腺发育具有相关性。用RT-PCR方法进行的组织特异性表达分析表明Rag1基因在鲫鱼成体的头肾和精巢都能检测到表达,提示Rag基因不仅主导了免疫组织中的DNA重组,也可能参与了生殖细胞的DNA重组。RT-PCR检测证明Rag1基因在鲫鱼胚胎发育至第5天开始表达,在第7天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可检测到Rag1基因mRNA的杂交信号,在第9天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可以检测到很强的Rag1 mRNA原位杂交信号,说明该时期可能是鲫鱼免疫基因重组的活跃时期。     

尼罗罗非鱼Ikaros基因的克隆及表达分析

为揭示尼罗罗非鱼Ikaros基因结构特征及其在抗病原感染中的免疫调控机制, 实验采用RT-PCR和RACE方法克隆了尼罗罗非鱼Ikaros的cDNA序列以及利用PCR和染色体步移技术克隆了Ikaros的基因组DNA序列, 通过荧光定量PCR分析了Ikaros mRNA的组织分布及其对无乳链球菌感染的响应。结果表明, 克隆的尼罗罗非鱼Ikaros基因组DNA为20454 bp, 包括7个内含子和8个外显子, 经可变剪接可形成6种不同的mRNA剪接异构体, 其编码的氨基酸序列均具有Ikaros家族典型的锌指结构域且与硬骨鱼类Ikaros氨基酸序列同源性较高(70.6%—93.7%)。Ikaros基因在尼罗罗非鱼各组织中均有表达, 在血液中的表达量最高, 其次为胸腺、脾脏和头肾。人工感染无乳链球菌后, 血液、胸腺、脾脏、头肾中Ikaros基因的相对表达量均显著上调, 并在48h达到峰值, 这表明Ikaros基因参与调控尼罗罗非鱼抵御无乳链球菌的免疫应答反应。研究可为进一步探索Ikaros基因在罗非鱼抗病原感染中的作用机制奠定理论基础。     

白及蔗糖合成酶基因的克隆及表达分析

为揭示白及蔗糖合成酶基因与生长发育的关系,该研究以白及为材料,利用RT-PCR技术同源克隆白及蔗糖合成酶的关键基因SuSy,对SuSy基因的生物学特性及表达特征进行了分析,并利用实时荧光定量PCR检测SuSy基因在不同组织中的表达规律。结果表明:(1)白及SuSy基因长度为2 215 bp,编码737个氨基酸,与铁皮石斛、文心兰和蝴蝶兰的蛋白质氨基酸序列的相似性分别为97%、92%和95%。(2)生物信息学分析表明,SuSy蛋白质序列具有较高的亲水性,与拟南芥SuSy蛋白质氨基酸三级结构一致性为75.2%;系统进化树分析发现,白及SuSy蛋白与铁皮石斛处于同一个分支上。(3) qRT-PCR结果表明,SuSy基因在叶片中的表达量最高,块茎中的表达量最低;成熟叶片的表达量高于未成熟叶片的表达量;数据差异性分析显示,SuSy基因在根、块茎中表达量具有极显著性差异,但在一年生叶和二年生叶中的表达量无显著性差异,幼苗叶和一、二年生叶中表达量具有极显著性差异。由此推测,SuSy基因可能受生长发育的诱导,是调控白及生长发育关键基因。     

棉花MADS-box蛋白基因(GhMADS-13)的克隆和表达分析

一组具有MADS-box结构域的转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要作,以中棉所36(CCRI)均一化全长cDNA文库为基础,结合EST测序分析,分离获得一个棉花的MADS-box基因全长cDNA.该基因cDNA全长1 079 bp,包含一个732 bp的完整的开放阅读框,编码234个氨基酸,具有典型的MADS-box结构域和完整的K区,命名为GhMADS-13(GenBank:FJ409870).与拟南芥、葡萄等植物的AGL6类基因具有高度的同源性.实时定量RT-PCR分析表明,GhMADS-13在CCR136的花器官发育中早期表达量逐步增加,后期有下降趋势.推测GhMADS-13可能在开花诱导和花器官发育过程中起着重要作用.     

葫芦藓LEAFY基因和启动子的克隆及表达分析

本研究以孢子植葫芦藓为试验材料,采用Tail-PCR与RT-PCR相结合的方法克隆得到葫芦藓LFY基因(FhLFY)的完整片段,该基因DNA全长为2 527bp,包含4个外显子和3个内含子序列,有1个1 050 bp的完整开放阅读框,编码349个氨基酸.通过Tail-PCR技术克隆得到905 bp的FhLFY基因启动子...     

鲫鱼Rag基因的克隆及表达分析

DNA重组激活基因(Recombination activating genes RAG)是脊椎动物特异性免疫反应的关键基因,也是脊椎动物进化分析的标记基因之一.鲫鱼具有很强的适应性和抗病能力,是我国广泛养殖的重要经济淡水鱼;由于具有不同的倍性和丰富的遗传多样性,又是研究鱼类基因组进化的独特材料.本研究用PCR方法扩增、克隆了鲫鱼的Rag基因.鲫鱼Rag1基因从起始密码到终止密码总长4188bp,由三个外显子和两个内含子组成,其中开放阅读框长3192bp,编码1063个氨基酸.Rag2基因从起始密码到终止密码总长1593bp,没有内含子,只有单一的编码区,编码530个氨基酸.Rag1和Rag2基因的ORF和氨基酸序列在不同鱼类中的对比结果表明其在进化过程中非常保守.不同鱼类Rag1基因的第二内含子也是高度保守的,转录因子结合位点分析表明在第二内含子的保守区域中有许多转录因子的可能结合位点.其中有一段在所有已知鱼类中都存在的保守区域是与性腺发育相关的转录因子SRY和SOX5的可能结合位点,提示Rag1基因的表达可能与性腺发育具有相关性.用RT-PCR方法进行的组织特异性表达分析表明Rag1基因在鲫鱼成体的头肾和精巢都能检测到表达,提示Rag基因不仅主导了免疫组织中的DNA重组,也可能参与了生殖细胞的DNA重组.RT-PCR检测证明Rag1基因在鲫鱼胚胎发育至第5天开始表达,在第7天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可检测到Rag1基因mRNA的杂交信号,在第9天鲫鱼胚胎的胸腺原基中可以检测到很强的Rag1 mRNA原位杂交信号,说明该时期可能是鲫鱼免疫基因重组的活跃时期.     

花生果种皮发育相关特异基因的克隆和表达分析

该基因在果种皮中特异表达,10～40 d果皮中丰富表达,推测为与花生果种皮发育相关基因.     

甲基对硫磷水解酶基因的克隆与融合表达

利用鸟枪法从甲基对硫磷降解菌DLL-1 Peudomonas putida）中克隆了甲基对硫磷水解酶基因(mpd)片段2．5kb,并进行了测序。通过软件分析开放阅读框和启动子序列,表明该序列中最可能为甲基对硫磷水解酶结构基因的阅读框为769—1794区域。软件分析还表明该水解酶前端45个氨基酸为典型的信号肽结构。通过PCR扩增了mpd结构基因,亚克隆到表达载体pET—32a中,构建了完整的融合表达载体pET—MP。转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG的诱导下2～4h甲基对硫磷水解酶表达可以达到最高水平;同时还研究了乳糖的诱导效果,2％乳糖诱导2h就可以起到很好的效果。通过PCR反应验证了mpd基因定位于DLL-E4的染色体而不是质粒上。     

俄罗斯鲟补体C7基因的克隆及表达分析

为研究俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedti)补体C7基因(AgC7)的功能, 采用RACE (Rapid-amplification of cDNA ends)技术, 获得AgC7的cDNA全长序列为3103 bp, 包括开放阅读框(Open Read Frame, ORF) 2502 bp, 编码833个氨基酸, 5′-UTR (5′ untranslated region)和3′-UTR的长度分别为44和554 bp。同源性分析表明, AgC7与其他鱼类补体C7如斑点雀鳝(Lepisosteus oculatus)、斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)、斑马鱼(Danio rerio)、大西洋鲑(Salmo salar)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)氨基酸序列的一致性分别为56%、46%、49%、49%、47%, 且都具有TSP1、LDLa、FIMAC和MACPF保守结构域。荧光定量qRT-PCR (quantitative Real-time PCR)结果表明, AgC7在血液、脑、鳃、性腺、心脏、头肾、肠、肝、肌肉、皮肤、脾、胃和后肾组织中均可表达, 且在肠中表达水平最高; 用含有壳寡糖的饲料饲喂俄罗斯鲟60d后, AgC7在这13种组织中表达均有增加, 在肠中增加量最高, 约为对照组的1.51倍; 嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)可诱导AgC7, 在血液、鳃、头肾、肠、肝和脾6种组织中瞬时上调表达, 随着病原菌感染时间增加, 基因表达量逐渐降低恢复至正常水平, 其中, 鳃中基因表达量的上调趋势最明显, 最大表达量出现在感染后6h, 为对照组的41.30倍, 12h后基因表达下降并恢复至正常水平, 表明AgC7基因可能参与了俄罗斯鲟抗细菌感染的免疫应答。俄罗斯鲟AgC7具有典型的补体C7基因特征, 且壳寡糖刺激和病原感染后均可引起AgC7基因表达变化, 补体C7可能参与了俄罗斯鲟的免疫应答。     

中华鲟促性腺激素释放激素受体基因cDNA序列的克隆及表达分析

为了研究中华鲟(Acipenser sinensis)促性腺激素释放激素受体(Gonadotropin-releasing hormone receptor, GnRH-R)基因在中华鲟中的组织表达特征, 为中华鲟生长发育调控研究提供基础数据, 通过构建中华鲟(Acipenser sinensis)垂体的SMART cDNA质粒文库, 采用cDNA末端快速扩增(RACE), 克隆得到了中华鲟GnRH-R基因的cDNA全长序列。该序列全长1530 bp, 有478 bp的5′非翻译区, 579 bp的开放阅读框和473 bp的3′非翻译区, 共编码192个氨基酸, 其成熟多肽含有5个Ｎ连糖基化位点。通过和已知其他鱼类的GnRH-R基因进行氨基酸序列多重比对, 发现其与真鲷(Pagrus major)的同源性最高, 为76%, 与米氏叶吻银鲛(Callorhinchus milii)的同源性最低, 为39%。采用实时荧光定量PCR (Real time PCR)方法, 检测了GnRH-R的mRNA在中华鲟心、肝、脾、肾、肠道、精巢、肌肉及脑组织中的表达状况, 发现其在精巢中大量转录, 而在其他组织中则表达微弱。以上结果表明中华鲟GnRH-R基因在性腺发育特别是精子发生过程中可能起重要作用。     

达氏鲟gpr54基因的克隆及Kisspeptin注射对其表达的影响

G蛋白偶联受体54(GPR54, G protein-coupled receptor 54)是kisspeptin (Kiss)的受体蛋白。Kisspeptin/GPR54系统通过调节促性腺激素释放激素(GnRH)的活性来参与鱼类生殖调控。为了研究Kisspeptin/GPR54系统对达氏鲟(Acipenser dabryanus)GnRH的调控功能, 克隆得到达氏鲟2个gpr54基因的全长cDNA序列, 命名为dsgpr54-1及dsgpr54-2, 分别编码379和368个氨基酸。氨基酸序列比对及进化树分析表明, 达氏鲟Gpr54与四足动物Gpr54序列一致性较高, 亲缘关系较近。荧光定量PCR研究发现, dsgpr54-1的转录本在精巢、卵巢、下丘脑、垂体、中脑及端脑等组织中均有表达, 且在下丘脑中转录水平最高; 而dsgpr54-2仅在脑组织中转录, 且在垂体、中脑及下丘脑中表达丰度均较高。为了研究Gpr54是否可以与其配体Kisspeptin结合调控下丘脑中gnrh基因的表达, 分别合成了达氏鲟Kiss-1和Kiss-2的核心十肽(10 nmol/L、1000 nmol/L), 腹腔注射到9月龄达氏鲟。结果表明, 不同浓度Kiss-1、Kiss-2注射均引起gpr54基因表达量升高, 并且10 nmol/L Kiss-2注射能够显著促进dsgpr54-2的表达(P<0.05)。另外, 不同浓度Kiss-1注射均造成了gnrh转录水平的下降; 而10 nmol/L Kiss-2注射使得gnrh1表达量上升, 而gnrh2的表达量下降, 1000 nmol/L Kiss-2注射则引起gnrh1表达量的下降, gnrh2的表达量没有显著变化。上述研究结果表明, 达氏鲟gpr54基因均能与其配体kiss-1、kiss-2相结合, 但表现出一定的受体-配体选择性差异。Kiss-1、Kiss-2通过激活Gpr54的活性, 调控下丘脑中gnrh基因的表达, 且其调控功能存在差异。     

长江鲟幼鱼的听觉阈值研究

试验采用室内噪声控制的方式模拟野外自然噪声环境,以长江鲟(Acipenser dabryanus Dumeril)幼鱼为实验对象,使用TDT听觉测试系统,在100—500 Hz的刺激频率下,通过听性脑干反应(Auditory Evoked Potential, AEP法)测定其听力阈值。结果显示,长江鲟的最敏感频率为300 Hz,声压为(133±0.5) dB,听力曲线呈“V”型,听觉阈值随着频率的不同而发生变化。总体看,长江鲟听觉阈值较高,听力较弱,不能听到500 Hz以上的声音,其中,长江鲟的听觉阈值与湖鲟和匙吻鲟等鲟鱼类基本相似,但比长江中常见的淡水鱼类的听觉阈值高、听频范围窄。研究结果将为长江鲟的野外放归和种群重建提供重要基础资料,为评价涉渔工程建设运行对长江鱼类的影响提供基础数据支撑。     

基于转录组测序的卤虫卵生和卵胎生相关基因表达研究

为揭示卤虫(Artemia)不同繁殖模式的发生机制, 文章通过构建孤雌生殖卤虫卵生和卵胎生差异转录组文库并结合生物信息学分析, 对两种繁殖模式间的差异表达基因进行查找筛选, 然后利用qRT-PCR对候选繁殖模式相关基因的表达进行分析。转录组测序显示有1452个差异表达基因, 包括601个上调基因和851个下调基因。根据差异表达基因GO功能分类结果可知, 注释到生物过程、细胞组成和分子功能的unigene分别有1243、306和530个。KEGG富集分析结果显示差异基因显著富集在抗原加工和核糖体通路中。结合转录组分析, 进一步筛选得到6个生殖相关基因, 并针对不同繁殖模式下的卤虫进行qRT-PCR, 结果表明, 6个生殖相关基因在卵生卤虫卵巢中的表达量均显著高于卵胎生卤虫。此外, 对6个候选生殖相关基因编码的蛋白质保守结构域进行预测, 发现均与之前报道的相应基因保守结构域一致。综上所述, 研究所选择的6个基因可能影响参与了卤虫的生殖过程。研究结果为孤雌卤虫繁殖模式分子机制调控的研究提供了基础信息, 有助于完善卤虫的生殖生物学理论。     

光棘球海胆seali基因克隆及表达特性分析

seali基因隶属于PIWI超家族,其编码的RNA结合蛋白在生殖细胞发育过程中发挥重要作用。研究经同源比对从光棘球海胆(Mesocentrotus nudus)性腺转录组数据库中筛选得到seali基因片段,随后通过cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends, RACE),获得其全长cDNA序列。光棘球海胆seali基因cDNA全长3462 bp,其中3′UTR长度为416 bp, 5′UTR长度为180 bp,其中3′UTR的加尾信号并非经典的AAUAAA或AUUAAA,而是较少见的AAUACA。开放阅读框(Open Reading Frame, ORF)2862 bp,编码954个氨基酸,具有保守的PIWI和PAZ结构域,多重序列比对和系统进化分析结果表明其属于Argonaute家族的PIWI亚家族成员。荧光定量PCR技术检测结果表明, Mnseali基因在光棘球海胆性腺、肠、管足和体腔细胞中均有表达,在性腺中表达量最高。此外, Mnseali基因为母源因子,在整个胚胎发育时期均有表达。在卵巢中,随着卵母细胞的成熟, Mnseali的表...     

气体过饱和对长江鲟早期生活史的影响

为研究总溶解气体(Total Dissolved Gas, TDG)过饱和对长江鲟(Acipenser dabryanus Dumeril)早期生活史的影响,以长江鲟受精卵和仔稚鱼为实验对象,进行不同TDG饱和度的暴露试验。结果显示:在不同饱和度的TDG过饱和水体中,发育至神经胚阶段的长江鲟受精卵的孵化率存在显著差异。其中,对照组中的受精卵孵化率为(79±3)%, 140%组的孵化率((78±2)%)与对照组无显著差异(P>0.05), 110%组、120%组130%组的孵化率分别为(84±0)%、(92±2)%和(91±1)%,显著高于对照组(P<0.05)。将出膜1—2d的仔鱼置于不同梯度的TDG饱和度水体中暴露96h,除对照组外,各实验组均有仔鱼死亡,但死亡率均未达到7%。其中130%组的死亡率最高,为(5.59±1.86)%; 110%和120%组死亡率次之,分别为(3.45±0.12)%和(3.45±0.00)%; 140%组的死亡率最低,为(1.15±1.99)%。130%组仔鱼死亡率显著高于140%组(P<0.05),其他各组之间无显著差异(P>0...     

中华鲟精巢细胞系的建立和鉴定

为了开展中华鲟(Acipenser sinensis)种质资源保存及其精原干细胞体外培养的研究, 采用蛋白酶消化法, 对中华鲟精巢组织细胞进行原代培养, 建立了中华鲟精巢细胞系(Acipenser sinensis testicular cell line, AST), 经352d传代培养, 已稳定传至80代。中华鲟精巢细胞系形态主要呈类纤维状, 培养基为DMEM, 培养温度为25℃, 最适血清浓度为15%。正常传代的AST细胞冻存、复苏后, 经台盼蓝染色, 约(81.36±1.13)%的细胞具有活性, 复苏后细胞仍生长旺盛。染色体核型分析结果显示, 第30代中华鲟精巢细胞系染色体数目分布在142—310, 众数为264。通过RT-PCR检测发现, 在P0和P1细胞中, Sertoli细胞特异表达基因(amh和gsdf)、Leydig细胞特异表达基因(cyp17a1)和生殖细胞特异表达基因(dazl、dnd和vasa)都有表达, 且表达量与精巢中的相似; 在P15、P30和P60细胞中, 只有amh和vasa基因有微弱的表达, 说明细胞系传代到了后期, 只含有极少量的Sertoli细胞和生殖细胞。通过脂质体转染法将pEGFP-N3质粒转入AST细胞中, 可表达增强型绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescent protein, EGFP)。AST细胞系的建立为中华鲟种质资源的保存、精原干细胞的体外增殖与分化、基因功能等研究提供了重要的实验材料。     

大黄鱼TRIM25基因克隆和表达分析

三重基序蛋白25 (Tripartite motif-containing protein 25, TRIM25)属于E3泛素连接酶家族, 在先天免疫反应中发挥重要作用。为研究TRIM25基因在大黄鱼(Larimichthys crocea)先天抗病毒免疫反应中的作用, 研究鉴定并克隆大黄鱼TRIM25基因(命名为LcTRIM25)。LcTRIM25基因编码序列2097 bp (GenBank登录号: MK327541), 编码698个氨基酸。蛋白结构域预测发现LcTRIM25包括保守的RING结构域、B-box2结构域、Coiled-coil结构域和可变的C末端PRY/SPRY结构域。多序列比对以及系统进化树分析表明LcTRIM25基因与斜带石斑鱼同源性高, 与哺乳动物、爬行动物、两栖动物和鸟类同源性相对低, 这说明不同物种受到来自环境不同的选择压力, 导致进化程度不同。应用实时荧光定量PCR方法分析大黄鱼TRIM25基因的表达水平。结果分析发现LcTRIM25基因在健康大黄鱼的9个组织中均有广泛表达, 且在肝脏中表达量最高, 在心脏中表达量最低。在poly(I:C)刺激后, 在外周血、头肾、脾脏和肝脏中LcTRIM25基因表达量迅速且明显上调, 均出现上升达到峰值后下降的趋势。LcTRIM25基因表达量在头肾和脾脏中6h达到最高表达量, 在肝脏中12h达到峰值, 外周血中在24h达到最高表达量。上述结果表明, 不同组织中LcTRIM25基因表达模式具有差异性。研究结果推测大黄鱼TRIM25基因参与抗病毒免疫反应且发挥十分关键的作用, 为进一步了解大黄鱼抗病毒免疫机制提供理论基础。     

翘嘴鲌胰岛素样生长因子igf3基因的克隆及表达分析

为研究翘嘴鲌(Culter alburnus Basilewsky)胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor 3, igf3)基因在性别调控过程中的作用,基于分子克隆手段RT-PCR和RACE技术相结合方法扩增到翘嘴鲌igf3基因完整cDNA序列,利用qRT-PCR技术检测其在不同组织中的表达水平,最后通过甲基化检测方法比较分析了翘嘴鲌性腺组织igf3基因组水平的CpG岛修饰水平。实验结果显示igf3 cDNA序列全长901 bp,包含92 bp的5′端非编码区和203 bp的3′端非编码区,开放阅读框606 bp,编码201个氨基酸。序列分析显示,类似于其他IGF家族成员igf1和igf2, igf3同样存在保守的特征结构域,主要划分为前体信号肽、B、C、A、D和E区。igf3基因在翘嘴鲌不同组织中的表达水平差异明显(P<0.05),在卵巢中表达量最高,其次是精巢组织,而在脑、心脏、脾脏、肝脏、肌肉和肾脏中表达丰度极低。甲基化检测结果显示在卵巢中CG位点几乎不发生甲基化,然而精巢中的甲基化程度非常高,这与其表达水平正好呈负相关。研究结果表明igf3...