番石榴实蝇性别决定基因 Bcotra 和 Bcotra-2 的克隆、序列特征及表达分析

【目的】对番石榴实蝇 Bactrocera correcta (Bezzi)性别决定基因 transformer 和 transformer 2 的cDNA和基因组DNA序列进行克隆和分析,明确这2个基因的结构特征及其在不同发育阶段和雌、雄成虫不同组织中的表达模式,为进一步的功能研究和番石榴实蝇遗传性别品系(genetic sexing strain, GSS)的建立奠定基础。【方法】利用PCR结合RACE技术克隆番石榴实蝇2个性别决定基因的cDNA全长和内含子序列,利用不同的生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;利用半定量RT-PCR检测这2个基因在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织(精巢、卵巢、中肠和脂肪体)中的表达分布。【结果】克隆得到番石榴实蝇 transformer 和 transformer 2 的cDNA全长序列,分别命名为 Bcotra 和 Bcotra-2 。 Bcotra 存在性别特异剪接,雌虫 Bcotra 的cDNA全长1 673 bp,其开放读码框(ORF)为1 242 bp,编码413个氨基酸(GenBank登录号为KP712876);雄虫Bcotra cDNA全长2 025 bp,比雌虫多2个外显子,但由于外显子上有多个终止密码子,因此,不能编码完整的有功能的Tra蛋白(GenBank登录号为KP712877)。 Bcotra-2 不存在性别特异剪接,cDNA全长1 458 bp,其开放读码框(ORF)为756 bp,编码251个氨基酸,具有RNA结合蛋白的典型特征(GenBank登录号为KM658207)。Bcotra-2有8个外显子,7个内含子。氨基酸序列比对和系统进化关系表明,两个基因的系统发育关系一致,Tra-2与目前已报道的双翅目Tra-2具有很高的同源性,而Tra的保守性较Tra-2要低。半定量RT-PCR结果显示, Bcotra 和 Bcotra-2 在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织中都有表达。【结论】本研究明确了Bcotra 和 Bcotra-2 的基因组DNA和cDNA结构特征,Bcotra 和 Bcotra-2 在番石榴实蝇的不同发育阶段和成虫不同组织中均有表达,序列分析发现这两个性别决定基因均具有Tra/Tra-2结合位点、内含子剪接抑制序列位点,其中 Bcotra 具有RNA结合蛋白的结合位点,暗示了这2个基因可能通过翻译后相互作用调控雌、雄体性发育。Bcotra 存在性别特异剪接,雌虫特有的一段963 bp的内含子序列可以用于番石榴实蝇遗传定性品系的载体构建。     

基于mtDNA COI基因的离腹寡毛实蝇属常见种DNA条形码识别和系统发育分析

【目的】离腹寡毛实蝇属Bactrocera昆虫是最具经济重要性的实蝇类害虫,本研究依据mtDNA COI基因碱基序列对离腹寡毛实蝇属常见实蝇种类进行识别鉴定与系统发育分析。【方法】以口岸经常截获的离腹寡毛实蝇属8个亚属21种实蝇为对象,采用DNA条形码技术,通过对mtDNA COI基因片段 (约650 bp)的测序和比对,以MEGA软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离,以邻接法(NJ) 构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致,除11种单一序列实蝇外,其他10种实蝇均各自形成一个单系,节点支持率为99%以上。种内（10种）遗传距离为0.0003~0.0068,平均为0.0043;种间（21种）遗传距离为0.0154~0.2395,平均为0.1540;种间遗传距离为种内遗传距离的35.8倍,而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因的DNA条形码技术可以用于离腹寡毛实蝇属昆虫的快速鉴定识别,该技术体系的建立对实蝇类害虫的检测监测具有重要意义。     

基于mtDNA Cytb 的六种果实蝇的分子鉴定

本研究首次对果实蝇属的桔小实蝇Bactrocera dorsalis、瓜实蝇B. cucurbitae、南瓜实蝇B. tau、番石榴实蝇B. correcta、具条实蝇B. scutellata、黑漆实蝇B. scutellaris等6种实蝇mtDNA Cytb基因进行了测序。对这6种实蝇72个个体mtDNA Cytb基因中段420 bp的碱基序列进行分析,得到38种单倍型,发现了116个变异位点,其中30个位点较为稳定。对这6种实蝇与其各自鉴别位点的对应关系研究表明,mtDNA Cytb基因可以作为这6种实蝇种类鉴别的分子标记。     

云南边境地区果实蝇属种类DNA条形码鉴定

【目的】果实蝇属Bactrocera中有国际上重要的检疫性害虫, 基于形态的物种鉴定有一定的局限性。另一方面, 云南边境地区为东南亚地区实蝇入侵我国的重要通道。因此, 对该地区实蝇分子鉴定方法的研究对于该属物种的快速准确鉴定具有重要意义。本研究旨在探讨DNA条形码技术在果实蝇属物种鉴定中的有效性。【方法】使用线粒体基因COI和COII序列的通用引物对果实蝇属20个物种60份样品进行PCR扩增、测序和序列分析; 采取距离方法和建树方法评价2种序列的鉴别能力。【结果】COI和COII序列平均长度分别为682 bp和339 bp, 种内和种间遗传差异较大, 有较明显的遗传距离间隔（barcoding gap）, 鉴定成功率分别为91.2%和90.7%。另外, 分子系统树表明华实蝇亚属Sinodacus不是单系群。【结论】COI和COII序列均能够将绝大多数果实蝇属物种进行准确鉴别, 应用COI或COII序列进行果实蝇属物种鉴定具有一定的可行性。     

荷包猪SLA-DRB基因cDNA的克隆及分子进化特征分析北大核心CSCD

旨在研究荷包猪SLA-DRB基因的分子特征,设计引物用RT-PCR扩增3头荷包猪DRB基因c DNA,并克隆至p MD18-T Vector,阳性克隆测序并做序列分析,分别进行同源性、分子进化及主要氨基酸变异位点分析。结果表明,成功从3头荷包猪中扩增得到SLA-DRB基因,分别命名为SLA-DRB-HB01-03,经序列测定后,证实c DNA全长为836 bp,其中1-801为ORF区,共编码266个氨基酸。同源性分析显示,SLA-DRB-HB与其他SLA-DRB等位基因的同源性介于90.3%-99.8%之间。分子进化分析表明,荷包猪SLA-DRB-HB独立分支,与其他等位基因相比较,进化更加原始。氨基酸变异位点和多态性分析结果显示,SLA-DRBHB本身存在一定的多态性。     

荷包猪SLA-DRB基因cDNA的克隆及分子进化特征分析

旨在研究荷包猪SLA-DRB基因的分子特征,设计引物用RT-PCR扩增3头荷包猪DRB基因c DNA,并克隆至p MD18-T Vector,阳性克隆测序并做序列分析,分别进行同源性、分子进化及主要氨基酸变异位点分析。结果表明,成功从3头荷包猪中扩增得到SLA-DRB基因,分别命名为SLA-DRB-HB01-03,经序列测定后,证实c DNA全长为836 bp,其中1-801为ORF区,共编码266个氨基酸。同源性分析显示,SLA-DRB-HB与其他SLA-DRB等位基因的同源性介于90.3%-99.8%之间。分子进化分析表明,荷包猪SLA-DRB-HB独立分支,与其他等位基因相比较,进化更加原始。氨基酸变异位点和多态性分析结果显示,SLA-DRBHB本身存在一定的多态性。     

湖南省几种实蝇的形态鉴别

综合比较了6种湖南省内捕获的实蝇类昆虫雄成虫的形态鉴别特征,其中离腹寡毛实蝇属(Bactrocera)5种(包括具条实蝇B.scutellata(Hendel)、南瓜实蝇B.tau(Walker)、瓜实蝇B.cucturbitae(Coquillett)、桔小实蝇B.dorsalis(Hendel)和柑橘大实蝇B.(Tetradacus)minax(Enderlein)),以及合腹寡毛实蝇属(Dacus)1种(棍腹实蝇Dacus sp.),以期为实蝇类害虫的检疫和防控提供依据.     

瓜果上主要实蝇类害虫PCR-RFLP分子鉴定技术的建立及应用

[目的]建立一种针对实蝇幼虫快速鉴定的技术方法,并应用该技术以明确我国瓜果上主要实蝇类害虫的优势种.[方法]以我国瓜果蔬菜上危害最为严重的瓜实蝇Bactrocera cucurbitae(Coquillett)、南亚果实蝇Bactrocera tau Walker和橘小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)为对象,基于3种实蝇种间存在线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ因子(mtCOⅠ)基因的序列差异,利用3种限制性内切酶SapⅠ、BsmⅠ和Sac Ⅰ酶切识别这些差异序列的特异性酶切位点,根据酶切后mtCOⅠ基因片段大小不同,对3种实蝇进行快速的鉴定识别,并进一步应用此技术对来自我国7省11市的7种瓜菜和2种水果上的21份实蝇幼虫样本进行鉴定.[结果]通过单独或组合酶切的方式建立了一套针对瓜实蝇、南亚果实蝇和橘小实蝇的PCR-RFLP快速分子鉴定技术,并将此方法应用于田间监测.田间鉴定结果表明,湖北、湖南、浙江等地区危害瓜菜的实蝇主要是南亚果实蝇,广东、广西、海南等地区瓜菜上的实蝇种类主要是瓜实蝇,且瓜实蝇和南亚果实蝇存在寄主重叠现象,云南危害火龙果和芒果等水果上的实蝇主要是橘小实蝇.[结论]本研究建立的瓜实蝇、南亚果实蝇和橘小实蝇的识别鉴定方法,因不受虫体、虫态的影响,且具有低成本、高效、快速、重复性好的特点,适用于田间瓜果上实蝇样本的快速诊断检测.依据田间鉴定结果,预测近年来瓜实蝇可能有逐渐向北扩散的趋势.     

基于28S rRNA基因序列的常见有瓣蝇类的系统发育

用中国产双翅目有瓣蝇类6科15种和GenBank中登录的5科6种有瓣蝇类昆虫的28SrDNA序列片段组合成7科21种,进行同源性比较。应用Mega3.0软件,探讨了28S rRNA基因在有瓣蝇类的分子进化机制;以黑腹果蝇Drosophilia melanogaster为外群,NJ和MP法构建了上述类群的分子系统树。研究结果表明:在获得的698bp的序列中,有126个变异位点,101个简约信息位点;A T含量平均为68.8%,存在较强的A T含量偏向性。分子系统树中,所有内群聚为一支,支持有瓣蝇类为一单系。内群分别聚为2大支:丽蝇科和麻蝇科关系较近于寄蝇科,组成较进化的狂蝇总科;蝇科与花蝇科聚合的类群为蝇总科,上述结果与现代形态分类系统相同。但粪蝇科和厕蝇科脱离蝇总科,与狂蝇总科聚为一支,与现代形态分类系统不一致。     

甘蔗SoNIN1基因结构及其内含子信息分析

根据前期克隆得到的So NIN1基因的全长c DNA和部分启动子序列设计引物,应用PCR技术从甘蔗叶片g DNA中克隆So NIN1基因,并利用生物信息学方法分析基因的结构。结果表明,So NIN1基因的DNA序列长4 938 bp,包含6个外显子和5个内含子,Gen Bank登录号KF563902。在该基因5'非翻译区存在一个268 bp内含子序列,同时5个内含子序列中含有与低温、干旱和激素等胁迫响应相关的作用元件,这些可能对So NIN1基因转录表达起调控作用。依据So NIN1蛋白聚类和外显子-内含子基因结构可以将植物NINs分为两类。     

Aspergillus nigerF-01生淀粉糖化酶基因的克隆与序列分析

本研究从Aspergillus niger F-01中克隆到了生淀粉糖化酶菌基因的DNA及c DNA序列。序列分析表明,该生淀粉糖化酶基因DNA序列编码区长2 169 bp,c DNA编码区长1 920 bp,该基因含有4个内含子,共编码639个氨基酸,前18个氨基酸为信号肽序列,该氨基酸序列中共含有2个潜在的糖基化位点,软件预测出该酶的分子量约为68.36 k D,等电点为4.2。该研究为今后构建高产的生淀粉糖化酶基因工程菌奠定了基础。     

岳麓山周边地区实蝇发生动态监测

采用诱捕法于2010年7月至2011年12月对岳麓山周边地区实蝇的发生情况进行了监测,共获得实蝇类昆虫5种,包括离腹寡毛实蝇属Bactrocera 4种[具条实蝇B.scutellata (Hendel)、南瓜实蝇B.tau (Walker)、瓜实蝇B.cucturbitae (Coquillett)、桔小实蝇B.dorsalis(Hendel)]和合腹寡毛实蝇属Dacus 1种(棍腹实蝇Dacus sp.).其中,具条实蝇发生数量最大,占诱捕总数的76％,从5月到12月有2次数量高峰;其次为瓜实蝇占18％,南瓜实蝇和桔小实蝇数量最少,约各占3％;分析了不同诱剂对各种实蝇的诱捕效果,其中,Me性诱剂仅对桔小实蝇雄虫有引诱效果;Cue性诱剂可引诱具条实蝇、瓜实蝇和南瓜实蝇3种实蝇的雄虫;蛋白诱饵对具条实蝇、瓜实蝇、南瓜实蝇和桔小实蝇的雌、雄虫均有引诱效果.本研究结果可为长沙地区实蝇类害虫的监测和防控提供依据.     

大螟热激蛋白83基因克隆及序列分析

【目的】近年来,大螟Sesamia inferens(Walker)对水稻的为害逐渐加重并成为水稻的重要害虫之一。HSP83家族作为分子伴侣参与生物生长发育并对外界刺激产生响应,对生物功能蛋白质的正确折叠及胁迫信号传递有着重要意义。本研究旨在克隆大螟HSP90家族HSP83基因的c DNA及基因组全长序列,分析其基本特性。【方法】应用RT-PCR及RACE技术从大螟中克隆HSP83基因的c DNA序列;获取基因组序列,进行基因组验证,并与c DNA序列比较分析其有无内含子;进行系统发育分析。【结果】大螟HSP83基因被命名为Sihsp83(Gen Bank登录号:KM077137),长度为2 496 bp,开放阅读框长2 154 bp,编码717个氨基酸,推测分子量为82.6 ku。该基因编码的氨基酸序列中含有5个HSP90家族保守序列,在C-末端存在细胞质定位信号。大螟HSP83基因组序列长度为2 218 bp(Gen Bank登录号:KM077138),不含内含子。在系统发育树中,大螟HSP83与其他夜蛾科昆虫的HSP90家族聚为一支。【结论】获得的大螟HSP83基因是HSP90基因家族成员;大螟的HSP83是细胞质热激蛋白,具有很高的保守性。     

中国野桑蚕性信息素合成激活肽(PBAN)基因的克隆及序列分析

根据家蚕(Bombyx mori)性信息素合成激活肽(pheromone biosynthesis activating neuropeptide,PBAN)基因DNA序列设计引物,扩增获得中国野桑蚕(Bombyx mandarina China)PBAN基因。分析表明,PBAN由33个氨基酸组成,在第14个氨基酸异亮氨酸和第15个氨基酸酪氨酸之间插入了698bp的内含子。根据PBAN及其基因cDNA、DNA序列分别构建分子进化树,结果显示3个水平比对结果构建的分子进化树有较好的一致性,推测PBAN基因可能适合于科、属之间的进化分析;并且PBAN基因内含子没有表现出特有的进化信息,推测PBAN基因内含子的进化与PBAN全长基因的进化在进化速率上并没有显著差别。相对于PBAN及α—SGNP、γ—SGNP,β—SGNP的进化速率相对较快,推测β—SGNP序列可能适合用于种间的进化分析。     

橘小实蝇nAChR α9亚基基因的鉴定及其时空表达

【目的】橘小实蝇Bactrocera dorsalis是世界性分布的危害果蔬的重要检疫性农业害虫,目前已对包括新烟碱类在内的多种杀虫剂产生了抗性。本研究在克隆鉴定橘小实蝇烟碱型乙酰胆碱受体(n AChR)α9亚基基因c DNA的基础上,对其分子特性和系统发育进行生物信息学分析,并检测了该基因在橘小实蝇不同发育阶段及成虫不同组织中的表达模式,为进一步研究其潜在功能及在抗药性中的作用奠定基础。【方法】通过高通量测序技术对橘小实蝇进行转录组测序,对高质量序列拼接组装、基因鉴定及同源性比对分析,预测橘小实蝇烟碱型乙酰胆碱受体候选基因。采用RTPCR和RACE(rapid-amplification of c DNA ends)技术克隆该基因的c DNA全长序列,利用生物信息学分析软件分析其基本生物信息;以α-tubulin为内参基因,利用q PCR研究该基因mRNA在橘小实蝇不同发育阶段及成虫头、胸、腹等组织中的表达模式。【结果】根据预测的基因序列,设计特异性引物进行RACE扩增,从橘小实蝇中克隆获得一条烟碱型乙酰胆碱受体基因的全长序列,c DNA全长1 486 bp,完整开放阅读框1 281 bp,编码426个氨基酸,推测其蛋白质分子量为49.1 k D,理论等电点6.56。该基因经序列比对命名为Bdα9,Gen Bank登录号为JQ178254。氨基酸同源性及系统进化树分析显示,该基因的编码蛋白具有n AChRα亚基的典型特征,并与Agα9和Dmβ3聚类在一起,与其他昆虫n AChRα9亚基具有22%~27%的氨基酸序列一致性。q PCR结果表明,Bdα9mRNA在橘小实蝇整个发育阶段均有表达,成虫期的表达量显著高于卵、2龄幼虫、3龄幼虫和蛹期;Bdα9在橘小实蝇成虫头部中表达量最高,且显著高于胸部和腹部中的表达量。【结论】鉴定了橘小实蝇烟碱型乙酰胆碱受体基因Bdα9,明确了该基因在橘小实蝇不同发育阶段及成虫不同组织中的表达模式。根据q PCR的结果,推测Bdα9可能在橘小实蝇成虫期具有重要功能。     

热带爪蟾Hoxa11基因克隆及序列的进化分析

 H oxa1 1基因是控制脊椎动物肢发育的重要基因 .根据人和鼠 H oxa1 1基因外显子 区和 区的保守序列设计了简并引物 ,采用 PCR法从热带爪蟾基因组 DNA中扩增和克隆到了H oxa1 1基因 ,并测定了核苷酸序列 .克隆的热带爪蟾 H oxa1 1基因片段长 1 598bp,由外显子 、内含子和外显子 三部分组成 ,其中外显子 60 4 bp,外显子 49bp.将该片段的核苷酸序列与人、鼠、斑马鱼 H oxa1 1基因的相应区域进行比较 ,发现该基因的内含子长度存在明显差异 .斑马鱼、热带爪蟾、鼠和人的内含子长度分别为 632 bp,945bp,1 42 1 bp和 1 41 2 bp,随动物进化阶梯的提高而变长 .外显子 区则高度保守 ,都是 49bp,外显子 区在长度上呈现约 1 0 %的变异 .将热带爪蟾 H oxa1 1基因编码的氨基酸序列与人、鼠、斑马鱼进行比较 ,它们之间分别有 67.0 %、66.5%和 46.0 %的同源性 .热带爪蟾与哺乳动物的同源性高于鱼类 ,可能反映了脊椎动物从鳍到肢的进化过程中 ,H oxa1 1基因经历了较多的变异 .     

鹅掌楸LcUGE基因的克隆和组织表达分析

为了解鹅掌楸(Liriodendron chinense)的UGE基因功能,采用RACE和EPIC-PCR技术克隆到2个UGE基因,命名为LcUGE1和LcUGE2。结果表明,LcUGE1基因的c DNA全长为1 531 bp,包含1 050 bp的开放阅读框,编码349个氨基酸, gDNA长度为11 920 bp;LcUGE2基因的c DNA长度为1 378 bp,包含1 056 bp的开放阅读框,编码351个氨基酸,g DNA长度为6544 bp。LcUGE1和LcUGE2基因均含有9个外显子和8个内含子,且外显子长度和内含子剪切位点序列几乎一致,但内含子片段长度存在显著差异。编码的LcUGE1和LcUGE2蛋白高度保守,保守性达到82%。LcUGE1基因在雄蕊中表达量最高,而LcUGE2基因则在花萼中表达量最高。这表明LcUGEs基因可能参与鹅掌楸的生殖发育过程。     

大鳞副泥鳅和泥鳅GNB2L1基因的克隆、表达及系统进化分析

由G蛋白β2亚基类似物1基因(GNB2L1)编码的蛋白激酶C受体(RACK1)是一个高度保守的锚定蛋白,属于WD40结构域蛋白家族成员,在细胞信号转导等生命过程中发挥着重要作用。本文采用RACE技术和基因克隆技术分别对大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)精巢组织的GNB2L1基因c DNA序列进行了克隆。序列分析表明,大鳞副泥鳅GNB2L1基因c DNA序列全长1 115 bp,开放阅读框(ORF)长965 bp,编码317个氨基酸;泥鳅GNB2L1基因c DNA序列的开放阅读框长965 bp,编码317个氨基酸;两种泥鳅GNB2L1基因编码的蛋白与其他鱼类的RACK1蛋白的同源性为94%~97%,且不同进化地位物种的GNB2L1基因均由8个外显子和7个内含子组成。以GNB2L1基因为标记基因,构建的鱼类系统发育树显示,大鳞副泥鳅和泥鳅在进化上的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,GNB2L1基因在大鳞副泥鳅成体各组织中均有表达,且在脑组织的表达量高于其他组织。以上结果表明,GNB2L1基因为一个进化保守基因,可能在大鳞副泥鳅的细胞活动中发挥着重要作用。     

胀果甘草查尔酮异构酶基因的克隆及序列分析

目的:对胀果甘草甘草苷生物合成途径的关键酶查尔酮异构酶(CHI)进行基因克隆及序列分析。方法:根据乌拉尔甘草CHI基因c DNA序列设计引物,以胀果甘草主根总RNA为模板RT-PCR扩增CHI基因c DNA序列,并对其进行分析。结果:克隆得到20条胀果甘草CHI基因c DNA序列,开放读框全长690 bp,编码229个氨基酸残基。20条胀果甘草CHI基因的c DNA序列存在22个变异位点,一致性为99.54%,可分为6种单倍型;其编码的氨基酸序列存在14个变异位点,一致性为98.98%。胀果甘草CHI基因编码蛋白为稳定性亲水蛋白,相对分子质量为24.5×103,等电点为5.3~6.2,不含信号肽,无跨膜区,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,保守结构域包含一个查耳酮超家族结构域。同源性分析显示,不同物种间的CHI基因同源性较低。结论:克隆了胀果甘草CHI基因c DNA序列,为进一步研究不同基原甘草中甘草苷生物合成的分子调控机制奠定了基础,并为优质甘草的分子选育提供了理论依据。     

梭梭肌动蛋白基因HaACT1全长的克隆与表达分析

根据本实验已克隆得到的梭梭肌动蛋白基因Ha ACT1部分序列,通过5'RACE技术获得HaA CT1的cDNA全长序列。序列分析表明,该基因c DNA全长序列1 534 bp,其中5'UTR序列为75 bp,3'UTR序列为325 bp,开放阅读框序列为1 134 bp,编码376个氨基酸。该序列与Gen Bank中收录的其它植物Actin基因核苷酸序列的相似性均在84%以上,并且它们的氨基酸序列的相似性达95%以上,Gen Bank登录号为KM886609。根据得到的c DNA序列设计全长引物,进一步克隆了Ha ACT1的基因组DNA序列,由4个外显子和3个内含子组成。利用半定量和绝对荧光定量PCR对Ha ACT1的表达进行分析,发现该基因在梭梭的不同组织及各种非生物胁迫下均能稳定表达,适合作为梭梭中其它功能基因表达研究中的内参基因。