暗黑鳃金龟气味结合蛋白HparOBP15a基因的克隆及功能分析

【目的】暗黑鳃金龟Holotrichia parallela通过气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)识别性信息素和植物挥发物准确而迅速地定位配偶、寄主植物。本研究通过克隆暗黑鳃金龟气味结合蛋白15a(Hpar OBP15a)基因,解析该基因的编码蛋白特征、组织表达模式及与寄主植物气味等化合物的结合特性方面的研究,为阐明暗黑鳃金龟基于嗅觉识别的寄主植物选择机理奠定理论基础。【方法】根据暗黑鳃金龟成虫触角转录组测序的结果,利用RT-PCR克隆了Hpar OBP15a基因;Real-time PCR方法分析了该基因在成虫不同部位的表达量差异;荧光竞争结合测定了Hpar OBP15a蛋白和58种候选化合物的结合特征。【结果】暗黑鳃金龟Hpar OBP15a基因全长534 bp,编码147个氨基酸,Gen Bank登录号为AK1834747。Hpar OBP15a在触角中特异表达,且在雌虫触角中表达量显著高于雄虫。在被测的58种化合物中,Hpar OBP15a与46种气味化合物具有较好的亲和性,其中与十二烷、十二醇结合能力最强,其解离常数分别为8.5和11.3μmol/L;同时,对性信息素(L-异亮氨酸甲酯和R-芳樟醇)也有一定的结合能力(解离常数分别为21.0和18.5μmol/L)。【结论】Hpar OBP15a具有广泛的气味结合谱,其中对榆树挥发物十二烷的结合能力最强,因此该蛋白可能在暗黑鳃金龟对榆树的定位过程中具有重要作用。     

葱蝇热激蛋白DaHSP23基因的克隆及在冬滞育和夏滞育蛹中的表达分析

[目的]低分子量(12 ～43 kDa)热激蛋白(sHSPs)具有抗逆应答的功能,滞育是昆虫抵抗不良环境的特殊发育形式,但sHSPs在昆虫滞育发育过程中的作用仍不清楚.本研究克隆和特征化葱蝇Delia antiqua sHSP基因,并研究它在夏滞育和冬滞育发育过程中的表达模式,为阐明sHSPs在滞育发育上的功能奠定基础.[方法]通过RACE-PCR方法克隆了葱蝇HSP23基因,通过相似性比较分析了其特征、结构域及与双翅目代表性同源基因的系统发育关系;采用实时荧光定量PCR研究了该基因在葱蝇冬滞育蛹和夏滞育蛹发育过程中的表达情况,通过表达的差异比较揭示了该基因与滞育发育的关系.[结果]克隆出了葱蝇HSP23基因,命名为DaHSP23(GenBank登录号:HQ392521.1),其cDNA全长序列为904 bp,编码186个氨基酸,推测蛋白分子量为20.9 kDa,等电点为6.42.该基因的编码蛋白与其他双翅目昆虫的sHSPs有超过66％的氨基酸序列一致性,与已报道的其他双翅目昆虫的滞育相关HSP23基因同源.基因组测序显示该基因无内含子.DaHSP23基因在葱蝇非滞育蛹的发育过程中一直保持在较低的水平,各发育阶段间的表达量不存在显著差异.但在冬滞育和夏滞育蛹中,该基因从滞育起始期开始逐渐显著升高表达,到滞育维持期的中后期达到峰值,在滞育终止期逐渐降到较低的水平.[结论]DaHSP23基因在葱蝇冬滞育和夏滞育发育过程中明显上调表达,但存在差异,它在滞育期的调控可能是种专化的.DaHSP23可能在葱蝇两种类型的滞育上起重要作用.     

毛竹花粉的形态及双受精过程研究

由于实验的材料、条件和技术的限制,关于竹类花粉形态、花粉管生长过程的研究十分少见。毛竹( Phyllostachys edulis)属于禾本科( Poaceae/Gramineae)竹亚科( Bambusoideae)植物,在我国广泛分布,具有重要的经济、生态和文化价值。由于其独特的生殖生物学特性,即开花周期长、结籽率低,所以对其开花材料的获取十分困难。该研究在其独特的开花特性基础上,结合野外实地观察,利用显微镜、环境扫描电镜、荧光显微镜等,对毛竹的花粉形态、结构以及花粉管的萌发与生长动态进行了首次报道。结果表明：(1)毛竹花粉近球形,平均直径为61.00μm,属于大型孢子。(2)毛竹成熟花粉落到雌蕊柱头上后,经过花粉与柱头的成功识别,开始萌发,并形成花粉管;随着花粉管的逐渐伸长生长,依次经过柱头和花柱,到达子房;约120 min后到达珠孔处,进入胚珠和胚囊,完成双受精作用。通过对毛竹花粉形态结构和花粉管生长至受精过程的动态观察,为毛竹花粉可授性、花粉生理、生化研究提供了实验技术准备。该研究结果完善和丰富了毛竹乃至整个禾本科植物在生殖生物学方面的研究内容。     

无核小枣木质素合成基因Zj4CL的克隆和表达分析

为研究无核小枣果实无核形成机理,应用RT-PCR扩增技术首次从无核小枣果实中克隆得到4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL,4-Coumarate:Coenzyme A Ligase)基因,该序列长度1819 bp,包含1776 bp的完整开放阅读框,编码591个氨基酸,命名为Zj4CL(登陆号KP279930)。Zj4CL与基因组序列比对发现,该基因组含有5个外显子,4个内含子。序列比对和结构域分析表明,Zj4CL包含4CL基因家族的Box I和Box II保守区。进化树分析显示,Zj4CL与苹果(XP_008362825)的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,无核小枣在花后30 d左右基因表达量达到最大值,到花后40 d以后表达量明显下降。     

荧光染色法与KOH湿片法在真菌直接镜检中的应用比较

目的探索一种结果更可靠的真菌直接镜检方法。方法对600例临床高度疑似真菌感染的标本分别采用荧光染色法和KOH湿片法进行真菌直接镜检。结果荧光染色法和KOH湿片法的真菌检出率分别为97%和88.5%。结论荧光染色法是一种适合临床的、快速有效的真菌镜检方法。     

新型核酸适配体荧光纳米微粒用于人干扰素-γ的测定

目的:利用由两条核酸适配体与人干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)的高亲和力构建的三明治结构和磁性纳米颗粒的磁性分离技术,设计并制作了一种新型荧光纳米微粒,建立基于核酸适配体的新型荧光纳米微粒用于人IFN-γ的检测。方法:流式细胞术检测IFN-γ核酸适配体B1-4和T2对IFN-γ的结合特异性;将生物素修饰的B1-4固定于链霉亲和素包被的纳米磁珠上,连接B1-4的纳米磁珠可通过B1-4与IFN-γ的亲和性捕获IFN-γ,再利用另一条FAM修饰的IFN-γ核酸适配体T2形成(B1-4)-(IFN-γ)-(T2)三明治夹心结构,构建新型核酸适配体荧光纳米微粒;IFN-γ分别与核酸适配体荧光纳米微粒孵育不同时间以探索该检测系统中IFN-γ与磁珠的最佳孵育时间;流式细胞术检测磁珠12 h内荧光变化,探索时间对检测体系的影响;流式细胞术检测与不同浓度IFN-γ孵育的磁珠表面荧光强度,绘制IFN-γ检测标准曲线;检测血清对检测特异性的影响。结果:B1-4和T2对IFN-γ的结合特异性高;三明治夹心结构对IFN-γ检测特异性好,任意改变其中一因素则磁珠表面荧光信号显著下降,三明治夹心结构构建失败;此法对IFN-γ的响应线性浓度为0~50 ng/L,其线性方程为y=3.512x+1.060,敏感度为1 ng/L;12 h内测得的荧光信号稳定,并无明显衰减;血清对体系检测特异性无明显影响。结论:成功构建核酸适配体荧光纳米微粒用于人IFN-γ的测定。     

竹红菌甲素敏化DNA的光氧化——甲素与DNA的结合及DNA某些理化性质变化

本文研究了光敏氧化前后甲素与DNA的结合以及这种结合对DNA-EB复合物荧光强度、DNA融解温度和圆二色谱的影响。利用Sephadex G-150凝胶过滤和同位素技术分离甲素-DNA复合物,测得光照前后甲素与DNA的结合率分别为15.2％和27.8％。荧光测定和琼脂糖凝胶电泳结果显示:甲素可阻碍DNA-EB复合物的形成、使DNA-EB复合物的荧光强度减弱,光照甲素对DNA-EB复合物的荧光淬灭作用较未光照者为强。甲素敏化DNA光氧化后的荧光淬灭、DNA融解温度降低和CD谱变化提示:甲素敏化DNA光氧化涉及碱基破坏及DNA双螺旋结构改变。     

零上低温对水稻剑叶叶绿素荧光变化的影响

在不同的低温处理条件下,测定了离体水稻剑叶的叶绿素荧光诱导曲线。结果表明,与玉米、马玲薯叶片所测定的结果相类似,可变荧光(Fv)有不同程度的降低,而低温对总淬灭(P-T)影响不大。可见,在水稻叶片的碳素同化系统中的基质酶对低温不敏感。     

酸枣仁皂甙A与钙调蛋白相互作用的荧光光谱研究

文中报导了本实验室最近发现的一种新型钙调蛋白(CaM)天然拮抗剂——酸枣仁皂甙A,它能显著地抑制CaM活化PDE的活力.为研究它与CaM间的相互作用,本实验还制备了与天然CaM具有相同激活PDE能力的丹磺酰钙调蛋白(D-CaM).D-CaM的荧光光谱研究表明,酸枣仁甙A的加入诱导CaM分子的疏水位点更加暴露,从而增强丹磺酰基团的荧光发射量子产率.桔抗剂与CaM间的结合是绝对依赖Ca~(2 )的.荧光滴定的结果证明此结合的解离常数为2.8μM.酸枣仁皂甙A能进一步加强三氟啦嗪(TFP)所诱导的D-CaM荧光增强.这结果暗示,它不与TFP竞l争CaM上相同的结合位点.