大花杓兰亲环素基因的克隆及生物信息学分析

亲环素是一个多基因家族,在植物生命活动中发挥着重要的作用。该研究以大花杓兰(Cypripedium macranthum)为材料,采用RT-PCR技术克隆到1个亲环素基因(CyP),并对其进行生物信息学分析。结果表明:大花杓兰CyP基因的开放阅读框序列为525 bp,命名为CmCyP(GenBank登录号为MH411125),编码174个氨基酸。预测CmCyP蛋白是一个位于细胞质、相对分子量约为18 kD、理论pI为8.73、无信号肽、跨膜结构域的亲水性蛋白质。磷酸化和糖基化位点预测分析发现,CmCyP蛋白存在18个潜在的磷酸化位点和2个潜在的糖基化位点。蛋白保守结构域预测分析发现,CmCyP蛋白包含一个高度保守的肽脯氨酰顺反异构酶结构域,属于单结构域亲环素。对二级结构进行预测分析发现,CmCyP蛋白中存在无规卷曲70个、延伸链56个、α-螺旋23个、β-折叠25个,这4种结构元件在三级结构中也有体现。系统进化树结果显示,大花杓兰CmCyP蛋白与铁皮石斛(Dendrobium catenatum)和万带兰(Vanda hybrid cultivar)的CyP蛋白的亲缘关系较近。该研究首次克隆了大花杓兰亲环素基因(CmCyP),为进一步探讨CmCyP基因的生物学功能奠定了基础。     

杜仲Dirigent蛋白编码基因的克隆及序列分析

分别以杜仲基因组DNA和cDNA为模板克隆DIRs基因,并分析其序列及其蛋白的遗传特性。以杜仲为研究对象,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术获得杜仲DIRs序列,并结合生物信息学方法对杜仲DIRs的序列进行深入分析。从杜仲中克隆DIRs基因序列,利用生物信息手段分析DIRs基因与其它物种的同源性、结构域、功能域、蛋白质理化特性、蛋白质序列跨膜区、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点以及编码蛋白二级结构等进行分析。克隆的杜仲DIRs片段序列有468bp,不含内含子,编码155个氨基酸。推测的编码蛋白的氨基酸序列与芝麻、五味子同源性最高,分别达71%和70%,具有的5个保守基序,第1～148位之间是个高度保守的结构功能域—Dirigent,为亲水性蛋白,相对分子质量为17kD,理论等电点为4.91,不具有跨膜区;亚细胞定位在细胞质中,不属于分泌蛋白;序列预测具有13个磷酸化位点,未预测到糖基化位点,二级结构主要以无规则卷曲结构组成。以上研究为进一步探讨DIRs基因在木脂素生物合成途径中的功能提供了理论依据。     

大花杓兰钙依赖蛋白激酶基因克隆及植物表达载体构建

RT-PCR结合RACE技术,克隆到1个全长2079 bp的大花杓兰钙依赖蛋白激酶基因CmCDPK,cDNA为1491 bp,编码496个氨基酸。CmCDPK是1个具有CDPKs典型的Ser/Thr蛋白激酶保守结构域、含1个跨膜结构域、无信号肽、稳定的亲水性蛋白。CmCDPK二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲构成。相对于其他植物CDPKs,CmCDPK与小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛的亲缘关系更近。通过DNA重组技术将CmCDPK片段克隆到pBI121质粒上。PCR、酶切及DNA测序的结果表明,重组质粒pBI-CmCDPK包含1个1491 bp的CmCDPK片段,且核苷酸序列及插入方向完全正确。本研究首次克隆了大花杓兰CmCDPK基因,并成功构建了植物过表达载体pBI-CmCDPK,为CmCDPK基因在烟草中实现遗传转化和功能研究奠定基础。     

罗非鱼无乳链球菌α蛋白基因的克隆、鉴定及分子特性分析

本研究克隆了罗非鱼源无乳链球菌HN0101分离株的α蛋白基因,通过生物信息学对其序列分析结果显示:α蛋白基因的ORF由1341个碱基组成,编码一个长度为446个氨基酸的多肽,N-端具有一个保守的YSIRK信号肽序列和一个AlphaC_N超家族结构域,C-末端含有1个保守Gram_pos_anchor超家族结构域,而在中间具有2个重复的Rib结构域;比较不同来源分离株的α蛋白结构,发现主要区别在于Rib结构域重复数目的不同;同源性及系统进化树分析,发现本株菌的α蛋白与已报道的人源A909和鱼源GD201008-001α蛋白聚为一簇,同源性达100%;罗非鱼源无乳链球菌α蛋白为亲水性蛋白,存在一个跨膜区,有37个潜在的磷酸化位点和1个潜在的N-糖基化位点;二级结构分析发现存在较多的无规则卷曲,推测有12个氨基酸区域可能是B细胞抗原表位;当选择大肠杆菌为表达宿主时,该重组蛋白的溶解度高达100%,亚细胞定位显示该蛋白位于细胞壁上。     

人亲环素A基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

用于防治器官移植排斥反应的药物CsA发挥作用必须由体内受体蛋白亲环素(CyP)来介导。CyP是一个功能相关的蛋白家族,具有肽基脯氨酸顺/反异构酶(PPIase)活性,能催化细胞内蛋白质的折叠、装配和运输。CyP自身抗体与某些自身免疫病也有关系。亲环素A(CyPA)是免疫抑制剂CsA在体内的主要受体蛋白。本研究对CyPA基因进行了克隆和序列测定,并构建了表达载体,在大肠杆菌中获得高水平表     

锦鲤疱疹病毒丹东株ORF83基因克隆及生物信息学分析

锦鲤疱疹病毒病是具有高致病性、传染性的疾病,对渔业生产造成巨大的危害。为了研究锦鲤疱疹病毒衣壳蛋白ORF83的结构和功能,本研究采集感染锦鲤疱疹病毒活鱼样品,经DNAStar软件预测分析、DNA提取,PCR扩增、重组质粒构建等步骤成功克隆到ORF83(1)和ORF83(2)基因。应用生物信息学分析蛋白结构与功能,并构建系统进化树。结果显示,两蛋白均能编码前体蛋白,均由α螺旋、β折叠、无规则卷曲组成,均有4个跨膜区域;抗原性较好;但不含保守结构域;ORF83(1)N端11个氨基酸序列为信号肽序列;ORF83(2)N端33个氨基酸序列为信号肽序列;ORF83(1)氨基酸序列存在1个潜在的N-糖基化位点、ORF83(2)氨基酸序列存在3个潜在的N-糖基化位点,两蛋白均潜在13个磷酸化位点,无潜在的O-糖基化位点;系统进化树分析表明,KHV-DD ORF83与美国株、以色列株、日本株均具有同源性。通过研究表明,本研究成功克隆到ORF83基因,并对其结构和功能进行分析,获得重要的生物信息学数据,为进一步研究锦鲤疱疹病毒发病机制和疱疹病毒抗体制备等提供了理论基础。     

油菜花粉发育相关基因RALFbn的克隆与表达分析

根据美国NCBI数据库中快速碱化因子(RALF)类基因序列的已知信息,克隆了油菜的快速碱化因子基因RALFbn,对其核酸序列及预测蛋白进行了生物信息学分析,并在油菜多种组织内观测其表达情况.结果表明:(1)经克隆获得油菜RALFbn基因的cDNA序列全长为510 bp,无内含子,编码79个氨基酸.(2)生物信息学分析发现,油菜RALFbn蛋白具有RALF类蛋白保守的“YIXY”区和4个保守的半胱氨酸残基,并且含有N豆蔻酰化位点、酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、和酪氨酸激酶磷酸化位点等多个生物活性位点,说明该蛋白在油菜中潜在的生理调节能力较为活跃.(3) RT-PCR检测RALFbn基因在油菜生殖器官中的表达结果发现,RALFbn主要在油菜雄蕊中表达,而在雌蕊、花瓣和萼片中没有表达.提示RALFbn基因极可能与油菜雄蕊中花粉的发育相关.     

大肠杆菌MG1655三个膜蛋白的生物信息学分析

从NCBI数据库中检索大肠杆菌MG1655膜蛋白pspD、yiaW和yeeE的氨基酸序列,采用生物信息学在线分析软件对三种膜蛋白的理化性质、保守结构域、跨膜区、信号肽、磷酸化位点、糖基化位点及相互作用蛋白拓扑网络进行了预测分析。实验表明psp D为亲水性蛋白,分子中不存在跨膜结构,yiaW和yeeE为疏水性蛋白,分子中分别有2个和9个跨膜区;3个蛋白分子中均不存在信号肽序列,也没有磷酸化位点,pspD中有1个糖基化位点,yiaW和yeeE中分别有2个和7个糖基化位点。3个蛋白二级结构中组成最多的是α-螺旋分别占56.16%、57.94%和42.61%。三级结构的预测结果与二级结构预测一致。对其相互作用蛋白的拓扑网络预测发现,pspD属于噬菌体休克蛋白操纵子家族成员,与pspA、pspB和pspC蛋白关系最为密切,推测其可能在特殊环境中对于维持膜功能有极其重要的作用;yiaW与yiaV蛋白为膜融合蛋白(外排泵组件,信号锚,与物质外排有关),和ycdZ (DUF1097家族内膜蛋白)、nrfA (亚硝酸还原酶)、nrfD (甲酸依赖亚硝酸盐还原酶)蛋白相互作用关系最为密切。yeeE蛋白与保守蛋白yeeD和yedF为同源蛋白,关系最为密切。此外,yeeE蛋白与cysJ、Cysp、cysN、cysD等硫酸盐跨膜运输蛋白关系密切,根据前面的预测其有9个跨膜区,推测其可能与物质的跨膜转运相关。     

牦牛CSRP3基因的克隆及组织表达分析

CSRP3基因(Cysteine and glycine-rich protein 3,CSRP3)编码CRP3蛋白,是一个肌发生的正调节因子,可通过多种方式在肌肉发育和肌肉细胞结构维持中起重要作用。通过对牦牛CSRP3基因进行克隆及组织表达谱分析,为后续提高牦牛肉品质的研究提供基础数据。采用RT-PCR方法克隆牦牛CSRP3基因CDS区;再对其进行序列分析及蛋白结构和功能预测等生物信息学分析;最后利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在牦牛不同组织中的表达量。牦牛CSRP3基因CDS区长585 bp,编码194个氨基酸;CSRP3基因的系统进化树结果显示,牦牛与黄牛的亲缘性最近,其次是绵羊。牦牛CSRP3基因编码的蛋白为偏碱性不稳定亲水蛋白,无跨膜结构和信号肽,为非分泌蛋白,含有磷酸化位点22个,N-糖基化位点2个,O-糖基化位点7个;存在两个LIM结构域,属于LIM结构域蛋白质超家族成员,主要分布于细胞核中;二级结构以无规卷曲为主,三级结构的最佳模型为1b8t.1.A;实时荧光定量PCR结果显示,牦牛CSRP3基因在臀大肌中有较高表达量。生物信息学分析结果显示,CRP3蛋白含有两个LIM结构域,主要分布在细胞核中,实时荧光定量PCR结果显示牦牛CSRP3基因在臀大肌中具有较高表达量,为牦牛CSRP3基因在牦牛肉品质方面的调控机制研究提供了基础数据。     

木薯果胶甲基酯酶抑制因子MePMEI1的生物信息学分析

为探讨木薯MePMEI1的分子结构特征。通过PCR扩增和测序技术及生物信息学分析工具对木薯MePMEI1基因进行克隆、测序及相关生物信息学分析。结果表明木薯MePMEI1基因编码区全长609 bp,编码202个氨基酸残基;MePMEI1基因编码蛋白分子量21.78 k D,理论等电点(pI)约为5.51;生物信息学预测发现,木薯MePMEI1蛋白是稳定的亲水蛋白;具有跨膜区为分泌蛋白;含有1个PMEI结构域,1个糖基化位点,31个磷酸化位点;二、三级结构以α螺旋和无规则卷曲为主。该蛋白的生物功能可能与细胞被膜、酶和生长因子等相关。木薯MePMEI1基因的生物信息学分析为进一步研究其遗传特性和生理生化机制提供了理论依据。     

玉米田蚜虫种群的空间动态

【目的】明确我国黄淮海地区玉米蚜虫种类及其空间分布,掌握玉米蚜虫田间发生规律。【方法】采用系统调查法于2009—2010年在河北廊坊对春玉米、夏玉米上玉米蚜虫种群的发生动态进行了研究。【结果】结果表明,该地区取食为害玉米的蚜虫有5种;玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)和禾谷缢管蚜R.padi(L.)混合发生,为玉米田蚜虫的优势种群。【结论】几种蚜虫的混合种群在玉米田间的动态分布始终呈聚集分布;二项分布k和聚集型指标m~*/x判断表明,随着玉米的生长发育,玉米蚜虫表现扩散-聚集-再扩散-再聚集的趋势。     

黄顶菊在中国的潜在适生区

菊科黄菊属植物黄顶菊近年出现在我国华北地区天津市和河北省的衡水、廊坊等地,其入侵范围有不断扩大的趋势.黄顶菊是一种入侵性极高的一年生杂草,对农牧业生态系统有极大的破坏性.为指导黄顶菊的防除和制定相关的控制政策,本研究根据黄顶菊在其原产地南美洲及扩散入侵地的分布资料,采用CLIMEX生态位模型对其在中国的潜在适生分布区域进行预测.结果表明,黄顶菊在中国的潜在适生区域集中分布于东南部的广东、广西、云南、海南、福建、台湾、江西、湖南、贵州、四川、重庆、湖北、安徽、江苏、上海15个省（市、自治区）,其中高风险区域包括广东、广西、台湾、海南、福建、云南、四川、贵州、重庆和西藏局部地区.     

Return migration of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) during autumn in northern China

The autumn migration of Helicoverpa armigera (Hübner) was observed with radar and two types of light-trap at Langfang, Hebei province, China in 2001 and 2002. The sudden increase in the proportion of H. armigera moths in the searchlight trap indicated migration into the area and catches increased 10-fold during the second half of the night due to the landing of migrants before dawn. The moths' migratory flights took place at up to 2000 m above the ground, and moths flew differentially at times, and heights, when favourable (i.e. northerly) winds occurred. This facilitated the maximum displacement of moths towards the south during these 'return' migrations. The moths flew over the radar site at consistently high densities through the night, and the resulting flight durations of c. 10 h, at displacement speeds of 30-33 km h-1, would allow moths emerging in the far northeast of China (i.e. Liaoning and Jilin provinces and the Inner Mongolia autonomous region) to migrate into northern China (Hebei, Shandong and Henan provinces). The association of the seasonal migratory movements of H. armigera with crops in northern China is briefly discussed.     

Northward migration of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) and other moths in early summer observed with radar in northern China

The northward migration of Helicoverpa armigera (Hübner) and other moths in early summer was observed with radar in 2001 and 2002 at Langfang, Hebei province, China. Migratory flights typically occurred at heights up to 1.2 km above ground level (AGL), and high density layer concentrations frequently formed at 200-300 m AGL. Adult moths of local populations took off at dusk and ceased flight approximately 0.5 h before sunrise with area density peaking approximately 35 min after dusk. A strong dumb-bell pattern of echoes on the plan position indicator screen, indicating collective orientation of the targets, was evident in 2001, when targets were typically moving toward the northeast and when layering was associated with a temperature inversion and maximum wind speed. By contrast, there was no notable dumb-bell pattern in 2002, when targets were moving toward the northwest. However, orientations calculated from target and wind velocities showed that downwind common orientation also was occurring in 2002 and that the direction varied with the wind direction. The probable sources of the H. armigera observed at Langfang were deduced to be Henan province in 2001 and Shandong province in 2002, and the destination regions were Liaoning and Inner Mongolia.     

外来植物黄顶菊的入侵警报及防控对策

一种菊科外来植物最近出现在我国华北地区的天津市和河北省的衡水与廊坊市。专家鉴定结果证明这是一种我国从未报道过的外来物种Flaveria bidentis。本文拟定了它的中文名称：黄顶菊,并对其原产地、扩散范围以及形态学、生理学、生态学等方面的特征进行了介绍。通过分析其特性,我们认为黄顶菊是一种入侵性极高的一年生杂草,特别是对农牧业生态系统有极大的破坏性。为了防治、控制和根除这种新入侵的有害物种,本文借鉴国内外入侵物种防治的经验提出了一些建议,供有关方面参考,并呼吁各有关人员和部门积极行动起来,调查其入侵途径,分析其可能入侵的区域,评估其入侵性,拟定科学的防控方案。     

High-Altitude Windborne Transport of <Emphasis Type="BoldItalic">Helicoverpa armigera</Emphasis> (Lepidoptera: Noctuidae) in Mid-Summer in Northern China

The high-altitude windborne transport of the second-generation moths of Helicoverpa armigera (Hübner) was observed with radar in July 2001 and 2002 at Langfang, Hebei province, China. Moths of local populations took off at dusk, with area density peaking ca. 0.5 h later. The variation of area density through the night suggested that the maximum flight duration was about 8.5 h. The moths generally ascended to altitudes of up to 1500 m above ground level (AGL) and formed layer concentrations at ca. 300, 500, and 1000 m AGL. Multiple layering was very common and layers were located at zones of maxima in wind speed or in wind shear rather than in temperature inversions. Both the displacement direction and the orientation of the insect were at an acute angle to the downwind direction, rather than being distributed at random, and varied as the wind direction changed. The windborne moths were mainly transported into northeastern China where maize at the silking stage would have provided good hosts for the subsequent (third) generation of H. armigera. These population movements may account for the nondevelopment of resistance to Bt cotton in H. armigera in northern China.     

棉田绿盲蝽的空间分布型及其抽样模型

2009—2010年于河北省廊坊市对棉田绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)的空间分布型及其抽样模型进行了研究。结果表明,绿盲蝽成虫空间分布型与其种群密度有关,当种群密度大于百株1.6头时呈随机分布,当小于百株1.6头时一般呈聚集分布;绿盲蝽若虫在不同种群密度下均呈聚集分布;绿盲蝽整个种群呈Possion分布。应用Iwao的抽样模型建立了棉田绿盲蝽的理论抽样数公式:N=(1.35/x珋)/D2。     

Evaluation of the natural refuge function for Helicoverpa arnigera (Lepidoptera: Noctuidae) within Bacillus thuringiensis transgenic cotton growing areas in north China

The density of Helicoverpa armigera (Hübner) populations on Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) transgenic cotton, corn, peanut, and soybean; differences in its development on Bt cotton and common (nontransgenic) cotton; and the potential for mating among populations from Bt cotton fields and other crop fields were investigated in the suburbs of Xinxiang City (Henan Province) and Langfang City (Hebei Province) in the southern and northern parts of north China, respectively. Although development of H. armigera on Bt cotton was much slower than on common cotton, there was a still high probability of mating between populations from Bt cotton and other sources due to the scattered emergence pattern of H. armigera adults, and overlap of the second and third generations. In a cotton and corn growing region, early and late planted corn provided suitable refugia for the third and fourth generations of H. armigera, but not for the second generation. In a cotton and soybean/ peanut mix system, noncotton crops provided a natural refugia from the second- to fourth-generation H. armigera, but function of the refuge would closely depend on the proportion of Bt cotton. Consequently, it may be necessary to compensate the original mixed cropping patterns in different areas for delaying resistance development of H. armigera to Bt cotton.     

点式直线偏振光穴位照射对腰椎间盘突出症状缓解的疗效观察

探讨点式直线偏振光穴位照射对腰椎间盘突出症状缓解的疗效观察。选取腰椎间盘突出症患者44例,随机分为观察组(A)与对照组(B)两组。A组行点式直线偏振光照射穴位治疗22例,B组传统针刺穴位治疗22例。在治疗前后2周、4周分别采用视觉模拟评分法VAS,腰痛评分表JOA进行疗效分析。结果表明:1)点式直线偏振光(A组)与传统针刺穴位(B组)两组治疗后VAS值和JOA值与治疗前比较有显著提高(P <0. 05),说明两组治疗方法治疗腰椎间盘突出症效果明显; 2)治疗后,两组之间对比,点式直线偏振光穴位照射与传统针刺疗效(P> 0. 05)无统计学差异。JOA治疗后总改善率评分为观察组89%,对照组86%。点式直线偏振光穴位照射对腰椎间盘突出患者缓解腰腿痛改善生活功能障碍有明显效果,其疗效与传统针刺效果相当,但弥补了传统针刺治疗的不足,扩大了适应症范围。     

CXCL10和MMP-13在妊娠滋养细胞疾病滋养细胞中的表达及其临床意义

目的检测妊娠滋养细胞疾病滋养细胞中CXCL10和MMP-13表达情况,探讨其在滋养细胞疾病浸润和转移中的作用。方法采用免疫组织化学Powervision法检测40例早孕绒毛,30例葡萄胎,18例葡萄胎恶变(随访发生恶变),35例滋养细胞肿瘤(28例绒癌,7例胎盘部位滋养细胞肿瘤)中CXCL10和MMP-13的表达。结果CXCL10和MMP-13在滋养细胞肿瘤中表达阳性率和免疫反应性强度最高;在葡萄胎恶变组中表达阳性率和免疫反应性强度较高,但是低于在滋养细胞肿瘤中的表达阳性率和免疫反应性强度;在葡萄胎组和早孕绒毛组中表达阳性率和免疫强度较低。CXCL10和MMP-13在滋养细胞肿瘤中的表达,年龄<40岁组中表达低于年龄>40岁组;在临床分期分组(Ⅰ、Ⅱ)中表达低于临床分期分组(Ⅲ、Ⅳ);在FIGO预后评分分组低危组中表达低于高危组。结论CXCL10和MMP-13在早孕绒毛组织中低表达,而在滋养细胞肿瘤中高表达,提示其可能参与滋养细胞疾病的浸润和转移过程,因此联合检测CXCL10和MMP-13的表达可能对葡萄胎恶变的早期诊断以及对滋养细胞肿瘤的预后评估提供依据。