斜纹夜蛾几丁质酶家族基因鉴定与时空表达分析

昆虫GH18家族几丁质酶属于多基因家族,在昆虫的蜕皮与变态过程中发挥着至关重要的作用,它催化表皮几丁质的降解.斜纹夜蛾是一种重要的农业害虫,危害290多种植物,但对其几丁质酶未深入研究.该文通过斜纹夜蛾转录组学分析,发现了12种潜在的几丁质酶,分属于8类.对这些几丁质酶在斜纹夜蛾变态发育时在表皮、中肠以及脂肪体的时空表达分析结果表明,Sl Cht5,Sl Cht9和Sl Cht2的表达水平在幼虫转化为蛹时上调表达,说明这些几丁质酶可能参与了斜纹夜蛾变态时期的脱皮作用;而其他几丁质酶的表达具有组织特性,表明它们可能具有不同功能,如Sl Cht6仅在中肠和脂肪体中表达,Sl Cht11,Sl Cht12和Sl Cht16主要在中肠和表皮表达,Sl IDGF2仅在表皮有表达,Sl IDGF3和Sl Cht9在三大组织均有表达.本研究结果对斜纹夜蛾几丁质酶家族基因的鉴定和时空表达作了初步的分析,为研究它们在斜纹夜蛾发育中的功能与调控打下基础.     

飞蝗脂肪酸去饱和酶家族基因表达及功能分析

脂类是昆虫表皮重要成分之一,在避免昆虫体内水分蒸发、防止外源物质渗入和信息素合成等方面具有重要作用.脂肪酸去饱和酶(desaturases,desat)是脂合成通路的关键酶之一.文章以重要农业害虫-飞蝗为研究对象,对脂肪酸去饱和酶家族基因desats的表达及功能进行了研究.对飞蝗转录组数据库进行搜索结合基因组数据,获得...     

昆虫抑制素Y-14对果蝇羽化的抑制效果(简报)

近几年来,国内外在研制和发展用昆虫抑制素来控制畜舍苍蝇方面有了较大的进展,暂时解决了昆虫对传统杀虫剂的抗药性,但是目前新开发的几种昆虫抑制素主要是化学制剂,对环境仍存在着一定的污染性。中国农业科学院上海家畜寄生虫病研究所和杭州汇能生物技术有限公司合作正在研制开发一种新型生物制品——Y-14昆虫抑制素。它是一种酶抑制剂,对昆虫的咽侧体可以产生抑制作用,使合成保幼激素的能力下降,从而对昆虫的生长发育过程产生影响最后导致死亡。Y-14对农作物的夜蛾、大青虫等田间试验表明,对作物喷洒每毫升数微克浓度的Y-14,一周内害虫全部死亡(黑化)。果蝇与家蝇同属于双翅目(Diptera)短角亚目(Brachycera),是一种常用的实验室动物模型。为确定Y-14对果蝇羽化的抑制效果及适宜浓度,进行了不同浓度Y-14对果蝇羽化抑制效果的实验研究。     

几丁质酶和葡聚糖酶生物学特性及其编码基因的克隆和转化

几丁质酶和葡聚糖酶在植物病害生物防治作用中具有重要的作用，本文着重介绍了几丁质酶和葡聚糖酶的分子生物学方面的特性，以及几丁质酶和葡聚糖酶编码基因的克隆和转化研究概况，将编码几丁质酶和／或葡聚糖酶的基因导入到植物中，能够提高植物抗病能力，导入到植物病害生防直菌或细菌中，可以提高生物防治菌的效果。     

家蚕表皮型几丁质合成酶基因BmCHSA-2a的鉴定及其对激素的响应

文中采用5'Race方法获得了家蚕几丁质合成酶基因(BmCHSA-2a)的第1外显子(Exon 1,141 bp)和第2外显子(Exon 2a,106 bp),证明外显子2a在鳞翅目昆虫几丁质合成酶中高度保守.根据该外显子序列设计引物,分析BmCHSA-2a对激素的响应,结果表明:蜕皮激素(Ecdysone,20E)抑制BmCHSA-2a的表达;保幼激素(Juvenile Hormone,JH)间接促进其表达.根据家蚕基因组所预测的启动子序列,扩增了调控BmCHSA-2a表达的启动子,证明蜕皮激素抑制启动子活性,并存在大量蜕皮激素通路BmFTZ-F1的调控元件.对BmFTZ-F1表达调控的进一步研究表明:蜕皮激素抑制其表达.研究结果初步分析了家蚕表皮几丁质合成酶基因BmCHSA-2a可能的表达机制,为深入研究其表达调控机理及发现害虫防治新靶标提供了理论基础.     

改进RBB染色法初步筛选几丁质酶基因chiA的表达

对RBB(Remazol Brilliant Blue)底物染色方法进行产几丁质酶细菌的酶活性筛选,应用几丁质胶体平板诱导表达的筛选取得好的效果.粘质沙雷氏菌几丁质酶基因chiA在E.coli中的异源表达过程:首先从质粒pMD-chiA(DH5a)中切出含粘质沙雷氏菌几丁质酶基因chiA的片段,将其插入到表达载体pET-22b( )内,构建成几丁质酶表达质粒pET-chiA.然后,转化进入DH5a感受态细胞内,鉴定正确后将pET-chiA质粒转入BL21(DE3)pLySS中进行表达,并进行初步筛选.     

利用细菌血红蛋白提高大肠杆菌基因工程菌几丁质酶基因的表达

将透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb)插入几丁质酶基因表达质粒中,然后转入大肠杆菌(Escherichia coli)内,研究vgb基因的表达对几丁质酶基因表达和产物分泌的影响．结果表明,在不同的通氧条件下,vgb基因的表达产物均能不同程度地促进细胞的生长,而且发酵上清液的几丁质酶活性也有提高;若溶氧浓度越低,则效果越明显,可比对照提高达12．1％．同时,由于vgb在大肠秆菌的表达,还可进一步促进几丁质酶在大肠杆菌中的分泌。     

基因CR43905敲除对果蝇精子发生和生育力无明显影响

目的:探究睾丸特异表达的非编码基因CR43905在果蝇精子发生和生育力中的生理功能。方法:通过qRT-PCR检测CR43905在果蝇不同组织部位的表达情况;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建CR43905敲除的果蝇品系并通过Sanger测序验证基因组DNA水平的缺失;进一步通过相差显微镜和免疫荧光染色方法观察和形态学分析果蝇CR43905缺失对精子发生的各个阶段生精细胞形态的影响;通过生育力测试实验检测CR43905缺失对雄蝇生育能力的影响。结果:果蝇CR43905是一个睾丸特异表达的非编码基因;利用CRISPR/Cas9技术成功获得了CR43905突变的果蝇品系;果蝇CR43905缺失对精子发生中各阶段生精细胞和雄性生育能力无明显影响。结论:非编码基因CR43905对于果蝇精子发生和雄性生育力的维持是非必需的。     

木霉菌的几丁质酶与植病生防

木霉菌的几丁质酶是其防治植物真菌性病原菌的主要机制之一，它能降解真菌的细胞壁。木霉菌的几丁质酶具有结构和编码基因多样性。已经纯化的木霉菌几丁质酶有内切和外切几丁质酶，壳二糖酶和N—乙酰—β—D—葡萄糖胺酶。已经克隆的有编码33和42—KDa内切几丁质酶和编码73—KDa的N—乙酰—β—D—葡萄糖胺酶基因。42—KDa内切几丁质酶是目前研究最多的，已经用于转基因植物的培育；对它的表达和调控也有部分了解。     

Flotilin-1在黑腹果蝇不同发育阶段的表达

脂筏(Lipid raft)是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂以及特定蛋白的微结构域,浮舰蛋白-1(Flotillin-1)是脂筏标记蛋白,与轴突再生、学习记忆和肿瘤形成等过程相关.近年发现,从无脊椎动物到脊椎动物的很多种类都有Flotillin-1的表达,且在进化上高度保守.果蝇属于完全变态昆虫,是一种重要的模式生物,含有人类疾病相关基因中65%同源基因.因此,研究这些基因在果蝇不同发育阶段的表达分布特征,对深入阐明人体病理机制具有重要意义.以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为研究对象,通过Western blot和免疫荧光方法检测Flotillin-1在果蝇不同发育阶段的表达.结果如下:Flotillin-1在果蝇不同发育阶段的表达水平和分布不同:幼虫期仅脂肪体中少量表达;蛹期消化道和脂肪体中有少量表达;成虫期主要在脑、复眼、消化道、生殖腺中表达,肌肉中也有少量表达;该蛋白在成虫中的表达量显著高于幼虫和蛹.     

昆虫几丁质酶的进化与保守性质的比较基因组学研究

昆虫几丁质酶家族属于第18家族糖苷键水解酶,主要参与昆虫蜕皮、细胞增殖和免疫等生理过程。在7个物种基因组数据中通过BLASTP和PSI-BLAST的方法获得131条chitinase和chitinase-like的同源蛋白质,利用隐马尔科夫算法,找到了几丁质蛋白的保守模体区域。通过进化树分析,将所选的蛋白分为9组,与糖苷水解酶18催化结构域和几丁质结合结构域的特性一致。通过PAML软件计算出几丁质酶的正向选择位点,发现了豌豆蚜虫中的A.pisum xp003243674.1为一条新的几丁质酶蛋白。对深入研究昆虫几丁质酶结构与功能很有帮助。     

jet基因与时差对果蝇寿命的调控研究

果蝇是理想的节律、睡眠与寿命机制研究的模式生物之一.研究已表明果蝇中因表达Jetlag(Jet)蛋白,进而调节重要生物钟蛋白Timeless(Tim)的降解,使得果蝇能很快适应新的光照周期,即表现出不明显的时差反应.为了研究jet基因和时差对果蝇寿命影响,利用jet突变体果蝇进行睡眠与寿命监测,结果表明:两种同类型jet突变体果蝇的睡眠时间显著高于对照组果蝇,其睡眠次数相对较少,每次睡眠时间较长,提示Jet蛋白功能的缺失反而能促进果蝇睡眠的维持,出现嗜睡症状.进一步探讨了两种不同的时差生活环境对jet突变体与对照组果蝇寿命的影响.研究表明,两种jet突变体寿命在时差环境中表现出显著性延长,而对照组则没有明显变化.以上结果提示jet基因的缺失对于果蝇寿命可能产生部分影响,其作用机制与生物学意义还有待进一步研究.     

水稻碱性几丁质酶基因表达载体pCAMBIA1301-RC24的构建

用限制性内切酶Kpn1从质粒pYA024中切出大小约2．75kb的片段,此片段包含Actin1启动子、NOS终止子、水稻几丁质酶基因．将其插入到表达载体pCAMBIA1301-imp的多克隆位点内,构建成了水稻碱性几丁质酶基因的表达载体．利用液氮冻融法将构建好的表达载体导入发根农杆菌LBA4404中,以用于生物工程下游技术研究．     

飞蝗磷酸乙酰氨基葡萄糖变位酶基因表达及功能

几丁质是自然界广泛存在的第二大氨基多糖,在几丁质的合成途径中有许多酶的参与,其中磷酸乙酰氨基葡萄糖变位酶(Phosphoacetylglucosamine mutase,PAGM)是关键酶之一。以飞蝗为研究对象,对磷酸乙酰氨基葡萄糖变位酶基因PAGM的表达及功能进行了研究。对飞蝗转录组数据库进行搜索,得到PAGM基因全长cDNA序列,将其命名为LmPAGM(GenBank登录号:MK568624),其中开放阅读框长度1 491 bp,编码497个氨基酸。通过Real-time PCR分析该基因在五龄若虫不同组织部位和不同天数的表达,结果表明LmPAGM在体壁、前肠、中肠、后肠、胃盲囊、马氏管、脂肪体和翅中均衡表达,并且在五龄若虫第8天表达显著上升。利用RNAi对LmPAGM的生物学功能进行探讨,注射LmPAGM的dsRNA至五龄若虫第2天的飞蝗,注射dsLmPAGM组中LmPAGM的表达较对照组显著下调,并且约30%的飞蝗无法成功羽化为成虫。     

Hira基因的过量表达对果蝇早期胚胎发育的影响

Hir／Hira基因产物是组蛋白基因表达的一种负调节因子,其在果蝇发育过程中的作用还没有得到确认．本研究将果蝇Hira基因（dHira）的cDNA克隆到载体UAsP中,运用UAS—Gal4系统使其在果蝇早期胚胎中大量表达．结果发现在胚胎发育早期,无论是在头部还是在全胚胎过量表达Hira,都引起果蝇胚胎大量死亡,而且随着转基因拷贝数的增加,胚胎的死亡率也显著增加,说明Hira过量表达对果蝇胚胎发育产生严重影响．由于Hira基因产物与核小体的组装、染色质结构等的调节有关,因此推测Hira过量表达可能是通过对组蛋白的抑制对果蝇胚胎发育造成影响的．     

用CRISPR/Cas9系统构建dXPR1的果蝇突变体品系

XPR1是一种细胞无机磷酸盐输出蛋白的编码基因,其突变会导致原发型家族性脑钙化(primary familial brain calcification,PFBC). XPR1在果蝇中同源基因为CG10483(d XPR1).使用CRISPR/Cas9系统,通过构建引导Cas9内切酶的sgRNA表达载体,并将其注射到表达Cas9酶的果蝇卵中,构建了d XPR1大片段缺失果蝇品系即d XPR1无功能突变体(d XPR1-).通过观察d XPR1-的表型从而初步判断XPR1基因对神经系统发育的影响,为进一步的XPR1基因功能与致病机制的研究提供基础.     

含果蝇肌动蛋白基因的重组棉铃虫核型多角体病毒的构建

本实验利用昆虫杆状病毒表达载体，将果蝇肌动蛋白基因5Cactin克隆入杆状病毒表达载体，以棉铃虫单核衣壳核多角体病毒为亲本病毒，在脂质体介导下共转染棉铃虫细胞，空斑纯化得到重组病毒，以深入研究棉铃虫病毒在入侵、复制及装配过程中，宿主肌动蛋白的动态变化对病毒复制的作用与影响。     

HCY-2在正常人胚呼吸系统中的表达

目的:研究同型半胱氨酸诱导基因(HCY-2)在发育不同时期的正常人胚气管和肺中的表达,揭示HCY-2基因在呼吸系统发育中的作用.方法:取正常人胚气管和肺,采用免疫组织化学ABC法对气管和肺内HCY-2表达变化进行分析.结果:HCY-2在人胚气管和肺发育的整个时期均表达,其表达部位主要在气管及其各级支气管的上皮和气管腺腺细胞内.结论:HCY-2表达蛋白可能与人胚气管及肺的发育密切相关.     

实验室果蝇品系的维持方法

果蝇属于昆虫纲,双翅目,果蝇科(Drosophilidae)完全变态的昆虫,由于它的分布广泛,材料易得,生活史短,易于饲养,遗传变异易检出,受到遗传学家的重视,常被用于作为遗传学实验、研究的材料,一般常用于做遗传学的实验研究材料,应用最广泛的是黑腹果蝇(Drosophila.melanogaster),其次是黑体果蝇(D.virilis)。这些果蝇主要是以酶母菌为食,如果仅仅是单纯饲养的话,只要饲以熟透的水果如(香蕉、苹果、葡萄等),它即可以生长发育。但作为遗传学的研究材料来说,果蝇是很受重视的,在实验室中,为了实验的操作方便和避免杂染,常将果蝇培养在特别制备的培养基上。     

桑天牛成虫内分泌器官形态及其与卵发育的关系

桑天牛成虫内分泌器官主要由脑神经分泌细胞、心侧体、咽侧体组成。脑神经分泌细胞包括前脑中部的脑间部神经分泌细胞和其外侧的侧神经分泌细胞。心侧体，咽侧体各一对，位于咽后方食管两侧。在生殖期间，雌虫咽侧体较雄虫咽侧体大。咽侧体积变化与卵成熟发育有关，卵成熟发育节律受律受咽侧体分泌的保幼激素调控。