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。     

中华按蚊AsAce1基因的鉴定及生物信息学分析

利用同源性搜索,在中华按蚊(Anopheles sinensis)基因组中鉴定出1条乙酰胆碱酯酶(Ace)家族序列,命名为AsAce1(GenBank登录号:KU900233)。该基因序列的全长为5592bp,编码区序列长度为2253bp,编码750个氨基酸。在理化性质、二级结构、三级结构、系统发生、基因结构等方面对该基因及所编码蛋白进行了预测和分析。结果表明AsAce1蛋白在按蚊中具有很高的保守性;该蛋白是亲水性蛋白,分子量、等电点分别为82.41kD,5.92,二级结构主要以不规则卷曲为主,无跨膜结构域和信号肽;亚细胞定位显示该蛋白位于细胞质中;基因结构为两种相位(1位和2位内含子)。研究结果为AsAce1基因生物学功能的挖掘奠定了理论基础。
     

水稻OsWHY1基因克隆及过表达与RNAi载体构建

Whirly蛋白是一种单链DNA结合蛋白,是植物特有的存在于细胞核与叶绿体中的双定位蛋白.本研究以水稻品系金23B为材料,从cDNA中克隆得到水稻whirly蛋白基因(OsWHY1).该基因的c DNA全长为1 250 bp,开放阅读框大小为825 bp,编码274个氨基酸.结构域分析结果表明OsWHY1蛋白序列具有whirly蛋白家族共有的whirly结构域.蛋白质序列比对分析表明,OsWHY1蛋白序列与玉米(Zea mays),小米(Setaria italica),黍(Panicum miliaceum),高粱(Sorghum bicolor),大麦(Hordeum vulgare)的蛋白序列相似性分别为79. 8%、83. 1%、82. 7%、78. 7%和75. 3%.此外,本研究通过酶切酶连的方法成功构建了pU1300-OsWHY1过表达载体和PTCK303-OsWHY1 RNA干扰载体,为进一步研究OsWHY1基因在水稻持绿性中的功能打下基础.     

马铃薯GDP-L-半乳糖磷酸化酶类1基因的生物信息学初步分析

本文根据马铃薯GDP-L-半乳糖磷酸化酶类1基因的EST序列,运用多种生物信息学方法,对其进行初步的生物信息学分析.电子克隆获得了该基因的全长,结果表明:该序列全长1 742 bp,共编码357个氨基酸,有多个限制性酶切位点,有多个磷酸化位点,属于亲水性氨基酸,无信号肽,有膜穿透性.通过蛋白质二级结构功能域的预测,发现该序列中含有11个功能位点.通过蛋白质同源序列比对,发现该基因与番茄GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因相似度极高,暗示该基因与番茄GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因具有相似的生物学功能.以上结果可以为进一步研究该基因在马铃薯中特别是在抗青枯病分子育种中的功能提供相关依据.     

扩展莫尼茨绦虫DAZ基因的分离和cDNA序列分析

为进一步研究扩展莫尼茨绦虫并以其作为模式生物提供基础。通过构建的扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克隆进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取其全长cDNA序列;采用生物信息学等技术对该cDNA序列进行开放阅读框(ORF)的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较以及蛋白质结构的初步预测。结果显示:获得了1个扩展莫尼茨绦虫新基因DAZ基因,cDNA全长1905bp,包含1个完整的ORF,编码562个氨基酸,登录号为:GH291478。蛋白理论分子量为61.3169kD,等电点为4.77,不稳定系数50.27,脂肪系数65.04,总平均亲水性-0.472。二级结构预测该蛋白有1个跨膜区域,以无规卷曲(L)为主,没有二硫键结合位点。本研究成功分离扩展莫尼茨绦虫DAZ基因。     

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组织表达分析意大利蜜蜂(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cDNA序列全长1404bp,编码468个氨基酸;预测AmCht11蛋白质相对分子质量为53.5kDa,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。
     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因的分离

以黑曲霉基因组DNA、mRNA为模板,利用种属相似性设计了一对引物,采用PCR与RT-PCR技术得到β-葡萄糖苷酶基因的DNA和cDNA全序列.测序表明:克隆得到的DNA序列全长2 924 bp,cDNA序列全长2 583 bp,编码860个氨基酸.编码序列推导的蛋白质序列相似性分析显示:完整蛋白质序列同源性高达97%～99%.该研究为β-葡萄糖苷酶基因的遗传转化及应用 奠定了基础.     

扩展莫尼茨绦虫反应元件结合蛋白基因的克隆和cDNA序列分析

克隆扩展莫尼茨绦虫（Moniezia expansa）新基因,通过生物信息学方法分析该基因的生物学信息,初步预测该基因的功能,为进一步研究扩展莫尼茨绦虫并以其作为模式生物,为人类的某些基因未知功能的研究提供基础。构建扩展莫尼茨绦虫成虫cDNA文库,随机挑取重组阳性克降进行测序,对部分序列进行引物步移法测序,获取其全长cDNA序列;在NCBI上对该cDNA序列进行开放阅读框（ORF）的寻找、编码氨基酸的推导、核苷酸和氨基酸同源性比较以及蛋白质二级结构的初步预测。结果：获得了1个扩展莫尼茨绦虫基因－应结合蛋白,全长1861bp,编码592个氨基酸,属于DUF906家族,与曼氏血吸虫反应结合蛋白基因具有72．1％的同源性。编码蛋白的理论分子量为69．7653kDa,等电点为9．83.结论：获得了扩展莫尼茨绦虫反应结合蛋白的全长cDNA序列,对该基因功能的初步预测,它是一种基因转录因子,在扩展莫尼茨绦虫虫体中的具体作用机制目前还不清楚,推断该基因的功能在脊椎动物,乃至人类的基因功能研究中具有一定借鉴意义.     

银杏GbGGPS基因的克隆及序列分析

利用RACE技术克隆并获得了银杏牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因(GbGGPS基因).银杏GbGGPS基因的cDNA全长为1 641 bp,含有1个1 176 bp的可读框,编码391个氨基酸序列.生物信息学预测GbGGPS蛋白的分子质量为42.51 ku,理论等电点为5.98,N端有叶绿体信号肽,其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成.蛋白质同源分析表明,GbGGPS含有多聚异戊二烯基合成酶家族中保守的5个特征性结构域和2个富含天冬氨酸的区域.同源建模分析显示GbGGPS序列与薄荷GGPS蛋白的三维结构及活性位点高度相似.系统进化分析表明,银杏GGPS蛋白归属植物进化支,且与加拿大红豆杉、挪威云杉、北美冷杉的GGPS蛋白归为同一分支.     

旱麦草LEA3基因的克隆与序列分析

为了克隆旱麦草LEA3基因,根据小麦的LEA3基因(GenBank登录号为AY148492)cDNA序列设计引物,以干旱胁迫处理的旱麦草幼苗的cDNA为模板,采用RT-PCR克隆了旱麦草LEA3基因,命名为EtLEA3(GenBank登录号为KJ123698),并对基因及其蛋白进行了生物信息学分析。结果表明:EtLEA3基因的ORF全长为600 bp,编码199个氨基酸,推测的蛋白相对分子量为20.38 ku,理论等电点为9.08。其氨基酸序列与小麦、大麦和山羊草LEA3蛋白的相似性分别为83%、82%和81%。信息学分析表明EtLEA3蛋白具有较高的亲水性,没有跨膜结构。蛋白质二级结构和三级结构预测表明α-螺旋结构占主导,与目前已知的多种植物的LEA3蛋白具有相似的结构功能域。该蛋白含有5个完整的11个氨基酸组成的串联重复单元。这些特征均与第3组LEA蛋白的特征相符合。该研究结果为深入了解该基因的功能和旱麦草抗旱的分子机理提供了基础数据。     

广西珍珠湾日本鳗草叶片附着卵块的分布特征

海草床由大面积的连片海草植物构成,是许多海洋水生动物的育幼所或产卵所。研究海草植物附着卵块的分布规律,对于揭示海草床的产卵场功能有重要意义。本研究以广西珍珠湾潮间带海草日本鳗草（Zostera japonica）为研究对象,分别于2019年12月（冬季）、2020年5月（春季）和2020年7月（夏季）对叶片开展粘性卵块种类和密度的调查,探讨其季节变化规律及其与海草群落结构的关系。结果显示,调查期间日本鳗草叶片仅有秀丽织纹螺（Nassarius festivus）和奥莱彩螺（Clithon oualaniensis）两种附着卵块,前者在冬季、春季和夏季的卵块密度分别为1 026,191,191 ind./m²,而后者对应的卵块密度分别为0,209,268 ind./m²。同时,日本鳗草叶片下部的附着卵块密度显著高于上部的附着卵块密度。主成分回归分析显示,单株叶面积、地上生物量（干重）以及平均叶长等海草群落结构指标与秀丽织纹螺卵块密度呈显著相关关系,但其与奥莱彩螺卵块密度无显著相关关系。本研究结果表明,日本鳗草叶片附着卵块密度在季节和附着部位上有显著性差异,而且海草床群落结构影响了叶片附着卵的分布。     

Illumina高通量测序分析百合内生真菌群落多样性

百合具有较高的药用食用价值,研究发现它的许多内生菌代谢产物有进一步开发利用的潜能,深入了解百合内生真菌群落结构与多样性,有助于发现新菌种以及具有特定功能的内生菌代谢产物。以ITS区的rDNA为靶标序列,采用Illumina MiSeq测序技术分别对百合叶片(bhy417)、百合茎秆(bhj417)和百合地下鳞茎(bhl417)三个样品的内生真菌群落结构组成和多样性进行测定分析。经过分析有以下结果:三个样品共得到用于后续样品分析的436394条有效序列和122205709个碱基;样品bhy417的内生真菌群落丰富度最大;三个样品之间的内生真菌群落多样性差异不显著、群落结构不同;球腔菌属Mycosphaerella、外囊菌属Taphrina、炭疽菌属Colletotrichum、散斑壳属Lophodermium、壳二孢属Ascochyta、Zymoseptoria属、Catenulostroma属、Phaeophleospora属、Endoconidiophora属、Hormonema属、乌氏霉属Uwebraunia、Capnobotrylla属、丛赤壳属Neonectria、长毛盘菌属Trichophaea等在样品中丰度较高。FUNGuild功能预测结果显示,百合内生真菌包括以下功能菌群:植物病原菌、动物病原菌、腐生菌、未定义腐生菌、内生菌、木材腐生菌、地衣寄生菌等。研究结果表明百合有丰富的内生真菌定殖,其中的植物病原菌以及一些目前还未鉴定出来的菌将可能对百合生防菌以及具特定功能代谢产物的研发提供帮助。     

三叶鬼针草对岩溶木本植物任豆和香椿的化感作用

为了探讨三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)对岩溶木本植物的化感作用,利用生物检测法研究了三叶鬼针草叶和根水浸液对任豆(Zenia insignis Chun)和香椿(Toona sinensis Roem.)的种子萌发和幼苗生长的影响,及叶水浸液对任豆和香椿幼苗光合作用的影响.结果表明,三叶鬼针草叶片水浸液对香椿的种子萌发和幼苗生长有明显抑制作用,根部水浸液仅在高浓度(0.1g/ml)对香椿的种子萌发和幼苗生长有轻微抑制作用;三叶鬼针草叶片和根部的水浸液在0.1g/ml浓度时对任豆种子萌芽和幼苗生长有轻微抑制作用,其它浓度时均为促进作用.香椿的种子萌芽和幼苗生长对三叶鬼针草浸提液比任豆更敏感;叶片的化感抑制作用强于根部.三叶鬼针草使任豆幼苗的净光合速率下降,使香椿幼苗的净光合速率增强.     

枯草芽孢杆菌表达系统及其启动子的研究进展

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是工业应用中一种重要的模式菌株,具有非致病性、遗传背景清晰、分泌蛋白能力强、容易分离培养等特性,是异源蛋白表达和分泌的理想宿主。高效可控的启动子是实现外源蛋白高效表达的关键因素之一。根据诱导机制,启动子可分为组成型启动子、诱导型启动子、自诱导启动子和时期特异性启动子。本文介绍了枯草芽孢杆菌表达系统、芽孢杆菌σ因子类型及枯草芽孢杆菌启动子的结构,比较了常用启动子的优缺点,总结了新启动子克隆和改造及生物信息学预测启动子的方法,并对枯草芽孢杆菌启动子未来的研究方向进行展望,为进一步研究启动子的结构和功能及工业生产外源蛋白奠定基础。     

Evolution of the serum resistance-associated SRA gene in African trypanosomes

Serum resistance-associated (SRA) protein, a protein unique for Trypanosoma brucei rhodesiense, is responsible for resistance of this parasite to the lysis by normal human serum (NHS) and is a vital molecular marker to distinguish this species from other African trypanosomes. We cloned and sequenced the SRA basic copy (SRAbc) gene from T. b. rhodesiense and related species and found that this gene is confined to the subgenus Trypanozoon. The average 82% identity among the sequenced SRAbc genes indicates that they may have a common origin and are highly conserved. Since SRAbc coexists in the T. b. rhodesiense genome with SRA, we propose that SRAbc might be the ‘donor VSG’, which after duplication became inserted into the expression site by recombination. Under natural selection, SRAbc could reform into SRA following mosaic formation. Supported by National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 30570245, 30670275), Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University (Grant No. DPCKSCU/IRT0447), International Foundation for Science of Sweden (Grant No. B/4318-1), Grant Agency of the Czech Republic (Grant No. Z60220518) and Education Foundation of the Czech Republic (Grant No. 2B06129)     

全州禾花鲤主要生长性状的遗传参数估计

为估计全州禾花鲤(Cyprinus carpio var.Quanzhouensis)生长性状的遗传参数,采用嵌套交配设计和人工授精法构建了23个全州禾花鲤家系,利用混合线性模型估计全州禾花鲤体质量、体长、体宽、体长/体宽、日增重的遗传力、表型相关、遗传相关及育种值。结果表明：体质量(0.45,P<0.01)、体长(0.42,P<0.01)、体宽(0.36,P<0.01)和日增重(0.39,P<0.05)为高遗传力,体长/体宽(0.12,P>0.05)为低遗传力。体质量、体宽、全长、日增重性状相互之间有较高的表型相关与遗传相关(0.76-0.99),体质量与体长/体宽、日增重与体长/体宽之间表型相关与遗传相关(0.55-0.67)较低。育种值分析显示日增重与体长、日增重与体宽、体长与体宽性状育种值之间极显著相关(P<0.01),采用育种值开展个体选择与表型值选择结果存在明显差异。全州禾花鲤选育应采用多性状综合选育策略,同时改良生长速度、体型和体色性状,从而获得优质高产禾花鲤新品种。     

人WDR70蛋白结构与功能的生物信息学预测

人WDR70蛋白作为一个衔接蛋白,可介导多蛋白相互作用,参与DNA损伤修复、胚胎发育等生物过程。采用生物信息学软件对人WDR70蛋白的结构和功能进行分析,发现WDR70蛋白的相对分子质量约为73 kD,pI为5.94,半衰期为30h,不含有信号肽和跨膜区结构;同源蛋白的多重序列比对和进化分析显示,人WDR70蛋白与黑猩猩、白枕白眉猴、食蟹猕猴的WDR70蛋白具有高度的同源性,并且在系统发育树上聚为一类;无规则卷曲是WDR70蛋白二级结构主要的结构形式,三级结构的预测结果与之吻合;功能分类预测其为结合蛋白,参与蛋白的泛素化和转运过程。开展WDR70蛋白的生物信息学分析,为了解该蛋白的结构和功能提供信息依据,为后续WDR70功能研究提供新思路。