沙葱萤叶甲丝氨酸蛋白酶基因GdSP的克隆及对温度胁迫的响应

【目的】丝氨酸蛋白酶(serine protease,SP)是一类以丝氨酸为活性中心的重要的蛋白水解酶。本研究旨在克隆获得沙葱萤叶甲Galeruca daurica丝氨酸蛋白酶基因,分析其对温度胁迫的响应,以期为进一步揭示沙葱萤叶甲耐温性的调控机制及其他生理功能奠定基础。【方法】根据沙葱萤叶甲2龄幼虫转录组数据,采用RACE技术克隆得到沙葱萤叶甲丝氨酸蛋白酶基因的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;应用qPCR技术检测其在不同温度(-10,-5,0,5,25和35℃)下处理1 h后及25℃下恢复30 min后在沙葱萤叶甲2龄幼虫中的表达量变化。【结果】自沙葱萤叶甲克隆获得一个丝氨酸蛋白酶基因,命名为GdSP(GenBank登录号:MG797556)。该基因全长1 110 bp,开放阅读框969 bp,编码322个氨基酸;蛋白预测分子量35.41 kD,等电点5.61;编码蛋白具有丝氨酸蛋白酶的典型特征,具有一个跨膜结构,无信号肽。同源序列比对和系统发育分析表明,GdSP与光肩星天牛Anoplophora glabripennis SP的同源性最高,氨基酸序列一致性为30.53%。qPCR测定结果表明,不同温度处理间2龄幼虫中GdSP表达量差异不显著,但对各高低温(-10℃除外)胁迫处理回温后GdSP表达量显著上升。【结论】快速冷驯化对沙葱萤叶甲丝氨酸蛋白酶基因表达无显著影响,而回温可诱导其上调表达。     

栎黄枯叶蛾低龄幼虫空间分布的地统计学分析

栎黄枯叶蛾(Trabala vishnou gigantina Yang)是近年在陕西吴起发现的严重危害沙棘的一种食叶害虫。为了准确把握栎黄枯叶蛾幼虫的分布规律,以便对该虫的危害盛期进行预测预报和采取防治措施,因而采用地统计学分析方法对不同坡向和疏密度的沙棘林中栎黄枯叶蛾低龄幼虫的空间分布格局进行了研究。结果表明:栎黄枯叶蛾卵孵化高峰期为6月中旬。通过全方向的变异函数曲线分析得知:阴坡密林、阴坡疏林、阳坡密林、阳坡疏林中,栎黄枯叶蛾低龄幼虫空间依赖范围分别为19.96、9.45、20.75、13.48 m,空间变异值分别为0.692、0.613、0.679、0.597。密林样地的半变异函数最佳拟合模型均为高斯模型,疏林样地均为指数模型,两种模型均指明栎黄枯叶蛾低龄幼虫的空间分布格局为聚集分布。引起种群聚集的原因主要为其生物学特性。用Kriging插值方法生成的空间分布图显示低龄幼虫在空间分布上存在明显的边缘效应。     

9年生枫香的遗传变异和优良家系单株选择

为选育枫香(Liquidambar formosana)优良家系,对其24个种源310个家系的遗传变异进行分析,采用多目标决策法选育用材林优良家系及单株。结果表明,9年生枫香胸径、树高、材积、第一枝下高、冠幅和树干通直度等性状在种源和家系间存在显著差异(P0.01),以云南富宁、广西凭祥和江西湖城3个种源的材积生长表现最佳。各性状的家系遗传力属于中等遗传控制,为0.24~0.44,单株遗传力为0.20~0.50。共选出优良家系26个和单株41株,优良家系的平均胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度分别大于总体均值的19.63%、18.56%、52.16%、5.11%和4.03%;遗传增益分别为6.67%、8.24%、20.28%、1.82%和1.75%,优良单株平均材积大于总体均值的150.25%。这为枫香育种策略制定和生产应用等提供理论依据。     

miRNAs及其在中枢神经系统中作用的研究进展

miRNAs是一类小的非编码RNA,能够在转录后水平调控基因的表达,近年来备受关注.miRNAs在中枢神经系统中含量丰富,它们在大脑的发育及中枢神经系统疾病等方面都发挥着重要的调控作用.对miRNAs及其在中枢神经系统中的作用的研究进展进行综述.     

陆地棉GhCDPK1基因响应干旱胁迫的功能初探

钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是一类重要的钙信号感受蛋白和响应蛋白,在植物干旱、低温、盐碱等非生物胁迫应答中起着重要的调控作用。为探讨陆地棉GhCDPK1基因在干旱胁迫下所起的作用,该研究利用实时荧光定量PCR技术分析了PEG模拟干旱胁迫下该基因的表达量,发现GhCDPK1基因受干旱胁迫诱导。通过构建植物表达载体pCAMBIA2300-GhCDPK1,采用农杆菌介导的叶盘法转化模式植物烟草,发现干旱胁迫下转基因植株保水能力明显高于野生型植株,叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白含量及POD、SOD活性也高于野生型植株,而丙二醛含量低于野生型植株。研究结果表明,GhCDPK1基因作为正向调控因子响应干旱胁迫诱导,过表达GhCDPK1基因可以使植株积累更多的渗透调节物质、增强抗氧化系统酶的活性和维持细胞膜的稳定性来提高植物抵御外界干旱胁迫的能力。     

温度对栎黄枯叶蛾生长发育及繁殖的影响

【目的】栎黄枯叶蛾Trabala vishnou gigantina是近年在沙棘Hippophae rhamnoides林中大面积暴发的一种食叶害虫,以幼虫取食叶片,导致沙棘长势衰弱甚至死亡。本研究旨在明确温度对栎黄枯叶蛾生长发育及繁殖的影响,以便对其进行预测预报及采取防治措施。【方法】分别在5个恒温(19,22,25,28和31℃)条件下研究了温度对栎黄枯叶蛾各虫态发育历期、取食量、交配率、产卵、寿命等的影响。【结果】在19~31℃温度范围内,随着温度升高,各虫态发育历期逐渐缩短。卵、幼虫、蛹、产卵前期和全世代的发育起点温度分别为9.24±0.45,10.85±0.87,14.56±0.85,9.65±0.54和10.48±0.52℃,有效积温分别为341.22±9.54,1 285.64±17.65,445.35±8.65,13.34±1.25和2 085.35±25.84日·度。幼虫总取食量和交配率与温度变化关系不大,而成虫的产卵量在22,25和28℃下明显高于其他温度,成虫寿命与温度呈负相关。【结论】22~28℃之间是栎黄枯叶蛾较为理想的生长发育和繁殖温度。研究结果为生产上合理防治该害虫提供了参考依据。     

基于转录组数据高通量发掘沙葱萤叶甲微卫星引物

【目的】沙葱萤叶甲Galeruca daurica(Joannis)是近年来在内蒙古草原上猖獗发生为害的一种新害虫。本研究从其高通量转录组数据中查找微卫星序列,并进行微卫星位点的信息分析和微卫星引物的发掘,将为进一步研究沙葱萤叶甲遗传多样性及遗传分化奠定必要的基础。【方法】应用软件MISA对沙葱萤叶甲转录组中72 352条unigenes的数据进行搜索。【结果】共找到3 880个微卫星位点,分布于3 277条unigenes中,其主要重复类型为单核苷酸重复(80.85%),其次为三核苷酸重复(11.08%),再次为二核苷酸重复(7.37%)。单核苷酸重复中主要是A/T基序,占总量的77.76%。从1 814条unigenes中成功设计出2 160对引物,从中随机选取10对引物对沙葱萤叶甲DNA进行扩增,结果全部扩增出目的 DNA片段。【结论】利用沙葱萤叶甲转录组数据开发微卫星引物是可行的,本研究开发的微卫星引物为研究沙葱萤叶甲种群遗传学和功能基因组学奠定了必要的基础。     

相似性比对预测蛋白质亚细胞区间

【目的】对蛋白质所属的亚细胞区间进行预测,为进一步研究蛋白质的生物学功能提供基础。【方法】以蛋白质序列的氨基酸组成、二肽、伪氨基酸组成作为序列特征,用BLAST比对改进K最近邻分类算法(K-nearest neighbor,KNN)实现蛋白序列所属亚细胞区间预测。【结果】在Jackknife检验下,数据集CH317三种特征的成功率分别为91.5%、91.5%和89.3%,数据集ZD98成功率分别为93.9%、92.9%和89.8%。【结论】BLAST比对改进KNN算法是预测蛋白质亚细胞区间的一种有效方法。     

五种裂腹鱼亚科鱼类外胚层发育不良因子A受体基因Edar的克隆和序列分析

裂腹鱼亚科鱼类具有丰富的体表附属器官变异,而Edar是控制这类结构发育的关键基因。以5种裂腹鱼的代表物种为材料克隆其Edar基因的编码区片段,序列分析表明:该基因编码的蛋白在裂腹鱼中存在长度不同的组氨酸重复序列,串联组氨酸插入可能与蛋白定位有关;基因树支持裂腹鱼与金线鲃具有最近的亲缘关系;分子进化分析未检测到正选择信号,裂腹鱼Edar基因的低复杂区可能是受选择区域。以上结果说明裂腹鱼Edar基因的结构变异可能与裂腹鱼表型变异和演化有关。     

PCR和随机引物标记探针的方法比较

采用PCR标记法和随机引物标记法对小白鼠、欧洲田鼠(M icrotus arvalis和Pitymys duodecim costatus)的Sry基因保守区进行地高辛标记,结果显示PCR标记的探针灵敏度要高于随机引物法,同时对两种标记方法进行了比较,为进一步进行Southern杂交研究打下了基础。