摘要: 【目的】分析德国小蠊Blattella germanica全基因组中微卫星的数量和分布规律,并对外显子中含有微卫星的基因进行功能注释。【方法】使用微卫星搜索软件查找德国小蠊基因组中微卫星的数量、重复次数以及所有微卫星的位置信息,编写Python脚本对微卫星进行定位,并通过Blast2Go和KASS程序对外显子中含有微卫星的基因进行功能注释。【结果】共找到16碱基重复类型的微卫星序列604 386个,总长度15 301 255 bp,约占全基因组序列(约2.04 Gb)的0.75%,分布频率为1/3.37 kb,微卫星序列的长度主要在1260个碱基长度范围内。不同类型的微卫星中,三碱基(226 876)重复类型微卫星数量最多,占微卫星总数的37.54%;四碱基(150 355)重复类型次之,占微卫星总数的24.88%;其余依次是单碱基(141 167)、二碱基(60 877)、五碱基(21 570)和六碱基(3 541)重复类型,分别占微卫星总数的23.36%,10.07%,3.57%和0.59%。出现最多的重复拷贝类别有:ATT,AAT,A,T,AAAT,ATTT和AT,共411 789个微卫星,占微卫星总数的68.13%,这7种类别的微卫星数量均大于30 000个。共有2 372个微卫星在外显子上,它们分别位于1 481个基因上。GO功能注释结果表明,其中434条归类于细胞组分(cellular component),402条归类于分子功能(molecular function),660条归类于生物学过程(biological process)。KEGG通路分析结果表明,与新陈代谢相关的基因最多(380个),其次是与机体系统相关的(276个),与遗传信息进程相关的基因最少(92个)。【结论】本研究为进一步系统深入分析德国小蠊微卫星功能及微卫星分子标记筛选打下了基础。

摘要: 【目的】海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是参与昆虫血糖-海藻糖合成的关键酶。本研究旨在克隆德国小蠊Blattella germanica TPS基因,研究TPS基因在德国小蠊不同组织中的表达模式及在不同温度处理下的表达情况。【方法】通过RACE技术克隆德国小蠊TPS基因全长序列,利用荧光定量PCR的方法检测TPS基因在德国小蠊5龄幼虫不同组织中的表达模式及在高温(40℃和46℃处理30 min)及低温(0℃和10℃处理1 h)逆境下的表达量变化。【结果】从德国小蠊中克隆获得2个TPS基因,分别命名为Bg TPS1(Gen Bank登录号:KR050213)和Bg TPS2(Gen Bank登录号:KR050214)。其中,Bg TPS1基因c DNA序列全长2 987 bp,开放阅读框(ORF)2 502 bp,编码833个氨基酸;Bg TPS2基因c DNA序列全长3 212 bp,开放阅读框2 469 bp,编码822个氨基酸。Bg TPS1和Bg TPS2基因都主要在5龄幼虫脂肪体中表达,且Bg TPS2基因的表达量为Bg TPS1基因表达量的3.9倍。在两种不同极端温度诱导下,Bg TPS1和Bg TPS2基因mRNA均上调表达。其中,Bg TPS2的表达量始终显著高于Bg TPS1。在0℃时,Bg TPS1和Bg TPS2的表达量最高。【结论】德国小蠊5龄幼虫中存在2个TPS基因。两个TPS基因均在脂肪体中高表达,且Bg TPS2基因的表达量显著高于Bg TPS1基因;低温和高温诱导下均能促进两个基因的表达量上升。该结果为进一步明确昆虫海藻糖的合成途径及其在昆虫对温度逆境的反应中的作用研究奠定了基础。

摘要: 【目的】探讨酚氧化酶(phenoloxidase,PO)在德国小蠊Blattella germanica对大肠杆菌Escherichia coli的免疫响应中的作用。【方法】利用同源克隆和RACE方法获得德国小蠊酚氧化酶基因(Bg PO)的全长c DNA序列,用MEGA5.1软件构建Bg PO与其他昆虫PO的系统进化树,用RT-PCR方法检测Bg PO的组织表达模式及大肠杆菌诱导后不同时间的表达量变化,用Hultmark方法测定抑菌活力,用邻苯二酚法测定酚氧化酶活性。【结果】获得的德国小蠊Bg PO基因(Gen Bank登录号:KJ789157)c DNA全长为2 252 bp,其中开放阅读框大小为2 085 bp,编码695个氨基酸,预测的分子量和等电点分别为79.7 k Da和6.19。Blast分析结果表明德国小蠊Bg PO与其他昆虫PO有较高的同源性,其中与白蚁Coptotermes formosanus PO的氨基酸序列一致性高达80%;系统进化树分析显示其与C.formosanus PO的亲缘关系最近。基因表达检测结果表明Bg PO主要在血淋巴细胞和表皮中表达。大肠杆菌诱导德国小蠊后,发现Bg PO的表达量在诱导24 h后升高,在诱导后36 h达到峰值;其血淋巴的抑菌活力及酚氧化酶的活性在诱导后6-36 h内均随着诱导时间的增加而增加,且菌诱导组与PBS诱导组之间存在显著差异(P<0.05)。【结论】本研究获得的德国小蠊酚氧化酶基因Bg PO主要在血淋巴和表皮中表达,并参与了大肠杆菌诱导的免疫应答反应。研究结果为进一步探索酚氧化酶在德国小蠊对病原菌的免疫响应机制奠定基础。

摘要: 设计一对简并引物 ,从德国小蠊Blattellagermanica细胞中克隆了泛素基因的编码区 ,GenBank登录号为AY5 0 10 0 3。序列分析表明 ,该编码区的长度为 2 2 8bp ,编码的多肽由 76个氨基酸残基组成 ,相对分子质量为 8 4 7kD ,其等电点为 5 73。同源性比较发现 ,德国小蠊泛素基因与其他真核生物泛素基因在氨基酸水平上具有 94 %以上的相似性

摘要: 根据毕赤酵母Pichia pastoris密码子偏爱性,不改变毒素蛋白质一级结构,设计合成了昆虫神经毒素BjαIT基因,并分别克隆至大肠杆菌Escherichia coli融合表达载体pPET30-a(+)和毕赤酵母分泌表达载体pPIC9K。在IPTG的诱导下,神经毒素在大肠杆菌中融合表达,表达产物利用镍亲和层析柱纯化,纯化产物用于制备抗血清和活性测试。采用斑点杂交,筛选得到了较高水平分泌表达重组BjαIT的酵母转化子,摇瓶条件下,毒素表达量最大可达约20mg/L。大肠杆菌BjαIT表达产物对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis和德国小蠊Blattela germanica没有活性,但酵母表达产物经注射东亚飞蝗和德国小蠊表现出杀虫活性。