意大利蜜蜂AmCht11基因的克隆鉴定和发育时期表达分析

【目的】克隆鉴定和定量PCR分析不同发育时期意大利蜜蜂(Apis mellifera)几丁质酶AmCht11基因。【方法】克隆测序鉴定AmCht11基因序列,通过多重序列比对分析该基因编码的氨基酸序列特征和结构域组成;在线预测AmCht11蛋白的二级结构、三级结构以及相互作用靶蛋白,构建系统进化树分析该蛋白在几丁质酶家族中的分类和进化关系;实时定量PCR分析AmCht11基因的组织表达特征。【结果】AmCht11基因c DNA序列全长1 404 bp,编码468个氨基酸;预测AmCht11蛋白质相对分子质量为53.5 k Da,等电点为7.21。多重序列比对和系统进化分析表明,AmCht11蛋白为几丁质酶GH18家族Group-Ⅷ亚家族成员,该蛋白的氨基酸序列N-端含有跨膜域,具典型的几丁质酶催化结构域,无结合结构域,也不具信号肽。进一步实时定量PCR分析表明,AmCht11基因表达量在意大利蜜蜂幼虫发育第2至第5日龄无明显波动,至幼虫后期第6日龄表达量明显上调。【结论】推测AmCht11基因与意大利蜜蜂幼虫发育后期的蜕皮有关。     

意大利蜜蜂幼虫细胞色素P450单氧酶CYP9q1在吡虫啉胁迫下的表达分析

【目的】通过生物信息学方法鉴定一种意大利蜜蜂（Apis mellifera）细胞色素P450单氧酶（CYP450）即AmCYP9q1，分析吡虫啉暴露后不同时间点蜜蜂幼虫体内该蛋白编码基因的表达模式，探讨在吡虫啉胁迫下该蛋白的解毒作用。【方法】利用生物信息学程序，分析AmCYP9q1的氨基酸序列特征、结构域、高级结构以及蛋白互作网络，预测该蛋白的生物学功能；构建系统进化树，分析AmCYP9q1在昆虫CYP450家族中的分类和进化关系；通过RT-qPCR测定幼虫经吡虫啉口服暴露后24，72 h时AmCYP9q1基因的表达情况。【结果】AmCYP9q1由510个氨基酸残基组成，相对分子质量为58.8 kDa，等电点为8.91。AmCYP9q1为亲水性蛋白，不具有信号肽和跨膜结构域。多重序列比对和系统进化分析结果表明，AmCYP9q1为CYP450家族中CYP3 Clan成员，具有典型的CYP450家族共有的保守结构域特征。RT-qPCR分析表明，与对照组相比，吡虫啉口服暴露组的AmCYP9q1基因均呈统计学意义上的上调表达（p<0.05），并且暴露后72 h时的相对表达量显著高于暴露后24 h。【结论】AmCYP9q1属于CYP450家族中的CYP3 Clan，可能在意大利蜜蜂幼虫对吡虫啉的代谢解毒过程扮演了重要的角色。     

意大利蜜蜂转铁蛋白基因AmTsf在吡虫啉胁迫下的表达分析

【目的】通过生物信息学方法鉴定意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)转铁蛋白(AmTsf),分析该蛋白在该蜂种耐受杀虫剂吡虫啉毒性过程中发挥的作用。【方法】通过多重序列比对分析AmTsf的氨基酸序列特征和结构域组成;利用在线工具预测该蛋白的结构、细胞定位、互作蛋白网络和生物学功能,构建系统进化树分析该蛋白的系统分类和进化关系;采用实时荧光定量PCR结合铁稳态测定分析该蛋白的编码基因AmTsf在意大利蜜蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性过程中的应答特征和功能。【结果】AmTsf蛋白为疏水性蛋白,由712个氨基酸残基组成,相对分子质量为78.7 kDa, pI为6.77,具有信号肽和转铁蛋白家族保守的氨基酸残基,主要定位于细胞核和线粒体。环境剂量的吡虫啉暴露导致供试蜜蜂大量死亡;与对照组相比,吡虫啉暴露24 h后导致供试蜜蜂头部、胸部和中肠的Fe²⁺过剩,与铁稳态调节紧密相关的AmTsf在上述各组织中的表达均有统计学意义上的上调(p<0.05)。【结论】AmTsf可能通过调节铁稳态来参与意大利蜜蜂对吡虫啉毒性的耐受。     

微孢子虫感染下意大利蜜蜂谷胱甘肽降解酶基因

【目的】通过生物信息学鉴定意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)谷胱甘肽特异性γ-谷氨酰环转移酶2(AmCHAC2)，并通过定量PCR分析该蛋白的编码基因〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗在意大利蜜蜂组织中的时空表达特征，探讨该基因在蜜蜂抵抗微孢子虫感染中的作用。【方法】采用多重序列比对分析AmCHAC2的氨基酸序列特征和结构域组成；在线预测该蛋白的结构、互作蛋白网络、细胞定位特征和功能；构建系统进化树分析该蛋白的的系统分类和进化关系；实时定量PCR分析〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗在供试蜜蜂组织中的时空表达特征；采用试剂盒检测分析供试蜜蜂组织谷胱甘肽含量的表达特征；采用ELISA法检测分析供试蜜蜂中肠活性氧含量。【结果】AmCHAC2由245个氨基酸残基组成，相对分子质量为28.3 kDa，pI为6.71。AmCHAC2为疏水蛋白，不具备信号肽，定位于细胞质。供试蜜蜂在感染东方蜜蜂微孢子虫(Noseama ceranae)14 d后大量死亡，存活率仅为23%；与对照组相比，感染微孢子虫的供试蜜蜂胸部和中肠组织中〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗表达明显上调，GSH含量明显下降，且中肠内活性氧含量明显上升而触发氧化应激。【结论】〖STBX〗AmCHAC2〖STBZ〗在受到东方蜜蜂微孢子虫感染后表达上调，这可能在意大利蜜蜂抵抗微孢子虫感染过程中扮演着重要角色。     

铁硫簇组装蛋白在意大利蜜蜂耐受吡虫啉毒害中的应答分析

[目的]用生物信息学方法鉴定意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)铁硫簇组装蛋白(AmIscA),分析它在意大利蜜蜂工蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性中的应答特征.[方法]多重序列比对分析AmIscA的氨基酸序列特征和结构域组成;在线预测该蛋白的结构以及互作蛋白网络,预测它的生物学功能;构建系统进化树分析该蛋白的分类和进化关系;构建半致死模型,实时荧光定量PCR分析Am IscA基因在工蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性0～48 h中的表达特征.[结果]Am IscA基因cDNA序列全长514 bp,编码130个氨基酸残基,计算出AmIscA的相对分子质量为14.1 kDa,pI为9.06.AmIscA为疏水性蛋白,具有铁硫簇组装蛋白保守的半胱氨酸和天冬氨酸残基,并且不具备信号肽,定位于线粒体中.经48 h的半致死剂量吡虫啉暴露后的工蜂存活率为45％士5％.Am IscA基因表达受吡虫啉胁迫而上调,且呈先升高后下降趋势.[结论]AmIscA积极响应吡虫啉导致的毒性胁迫,可能通过抗氧化作用潜在地参与了意大利蜜蜂对吡虫啉毒性的耐受.     

重瓣百合LiSEP3基因克隆与表达分析

【目的】克隆百合LiSEP3基因并确定其在百合不同地上器官及不同花瓣中的表达差异,探讨SEP3基因在重瓣花中的表达模式。【方法】利用RACE方法从重瓣百合品种‘比罗尼卡’中克隆得到LiSEP3基因核苷酸序列,利用SMART软件对其蛋白结构进行分析,以MEGA 5.0软件进行系统进化树分析,用基因枪轰击法进行亚细胞定位分析,采用荧光定量PCR进行不同地上器官及不同花瓣中LiSEP3基因表达差异分析。 【结果】LiSEP3基因属于MADS-box家族E类基因,其开放阅读框为729 bp,共编码242个氨基酸; LiSEP3基因编码的蛋白具有典型的MADS结构域、K-box区及2个SEP基序; LiSEP3与同为单子叶植物的六出花的SEP3亲缘关系最近; LiSEP3蛋白定位于细胞核中; LiSEP3基因在花中的相对表达量最高,在茎、叶中几无表达; 在1～7轮花瓣中均能检测到LiSEP3表达,且位于最内侧的第7轮花瓣中相对表达量最高。 【结论】LiSEP3基因属于MADS-box家族E类基因,主要在花中表达,其中在最内侧花瓣中表达量最高,其表达模式与双子叶植物花中SEP3基因表达模式存在不同。     

柳树NAC基因的克隆与表达模式分析

【目的】研究柳树重要抗逆转录因子基因家族,为揭示柳树抗逆分子机制提供理论依据。【方法】以‘苏柳2345’的转录组测序数据为基础,克隆了柳树NAC家族,并分析其序列结构、组织表达特异性以及不同胁迫条件下的表达模式。【结果】克隆的两个柳树NAC转录因子基因分别命名为SlNAC1和SlNAC2。生物信息学分析表明:SlNAC1序列全长为1 126 bp,编码产物含343个氨基酸残基,为稳定的亲水蛋白,定位于细胞核;SlNAC2序列全长为1 139 bp,编码产物含291个氨基酸残基,为稳定的亲水蛋白,定位于叶绿体。两个基因均具有典型的NAM结构域及A、B、C、D、E 5个亚结构域,还包括共同的LPPG、YPNG 和DEE保守基序及NAC抑制结构域。系统进化树分析显示, SlNAC1基因与木薯亲缘关系最近,SlNAC2基因与茄子亲缘关系最近。定量PCR结果显示SlNAC1和SlNAC2均在叶片表达,根中没有表达,为叶片特异性转录因子。定量PCR结果显示SlNAC1基因在脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)处理24 h后显著上调,SlNAC2基因在聚乙二醇(PEG)、ABA和GA胁迫后显著上调。【结论】柳树SlNAC1基因在非生物胁迫下表达较为稳定,受ABA和GA胁迫诱导;SlNAC2受干旱、ABA和GA胁迫诱导,受影响明显高于SlNAC1,不受乙烯剂(ETH)胁迫影响。推测SlNAC1和SlNAC2参与GA、ABA信号传导,可能不参与ETH的信号途径。     

微泡菌ALW1几丁质酶Chi18A的克隆及信息学分析

以微泡菌(Microbulbifer sp.)ALW1的基因组为模板,利用几丁质酶基因的特异性引物进行PCR扩增,然后将产物插入到pMD18-T载体后进行DNA序列测定,并对目的基因编码的蛋白质序列进行信息学分析。结果显示,克隆的目的基因大小为1644 bp,预测编码含有547个氨基酸残基的蛋白质。该蛋白质序列与其他菌株来源的几丁质酶序列具有70%左右的相似性,表明预测目的基因编码几丁质酶。该蛋白质具有2个几丁质结合结构域和1个GH18家族酶的催化结构域,属于糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)家族18,命名为几丁质酶Chi18A。模拟的三维结构显示,Chi18A含有(βα)_8桶状结构。     

β-1,4-葡聚糖内切酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

利用PCR方法从一株短小芽孢杆菌H9克隆了编码葡聚糖内切酶的基因（该序列已经被已收录于GeneBank,登录号为EF620915）,序列分析表明该基因读码框为1980bp,编码659个氨基酸。预测的酶由两个不连续的结构域组成,其一为N-端催化结构域,由糖基水解酶家族9组成,第二个结构域为C-端底物结合结构域,由碳水化合物绑定结构域家族3组成。将基因构建在大肠杆菌表达载体pET20b中得到重组质粒pET20b-EglA,将重组载体转化至大肠菌株BL21(DE3)菌株,基因在大肠杆菌中得到了良好的分泌表达, SDS-电泳图谱表明酶的分子大小约为73KD。     

家蚕促咽侧体素受体基因克隆及发育表达

文章克隆得到家蚕(Bombyx mori)神经肽促咽侧体素受体基因(Allatotropin receptor,BommoATR),开放阅读框全长为1 254 bp,编码416个氨基酸.Bommo-ATR氨基酸序列的二级结构预测为7次穿膜蛋白,符合GPCR家族成员的典型特征.实时荧光定量PCR结果表明,家蚕脑-咽下神经节复合体中的ATR mRNA在5龄幼虫期表达量最高,其次为蛹后期,蛹前期和成虫阶段表达量最低.其中5龄幼虫第2天表达量最高,1～5 d持续维持较高的表达水平,这可能与保幼激素的合成有关.