摘要: 昆虫在低温冷驯化过程中会发生很多基因表达的改变,从转录组层面上开展广泛的研究有助于全面认识昆虫对冷响应的分子机制。为了对荒漠昆虫小胸鳖甲Microdera punctipennis的4℃低温转录组数据中一个上调表达的Attacin基因(MpAttacin1)进行深入了解并分析其对低温诱导的响应情况,本研究通过生物信息学分析对该基因进行了鉴定,并利用实时荧光定量PCR对其在低温下的mRNA水平进行了检测。结果表明:获得的MpAttacin1cDNA长度为523 bp,包含一个456 bp的开放阅读框和67 bp的5'端非翻译区。MpAttacin1编码含有151个氨基酸残基的多肽,N端含有17个氨基酸的信号肽序列。同源性分析表明,其氨基酸序列与其他鳞翅目、双翅目和鞘翅目昆虫的抗菌肽Attacin具有30%40%的一致性。以邻接法(neighbor-joining,NJ)构建的系统进化树表明,小胸鳖甲Attacin1与其他鞘翅目昆虫的Attacin起源于共同的祖先,属于Attacin_C超家族。实时荧光定量PCR分析结果显示,在4℃与-4℃低温胁迫时,MpAttacin1基因的转录都呈现先升高后降低的应激反应趋势,但在对低温的响应时间和强度上有所不同。在4℃处理5 h和9 h后,MpAttacin1的表达量分别为对照组的2.3和3.8倍,而在-4℃处理7 h和9 h后,分别为对照组的2.4和1.5倍。这些研究表明,除已知的抗菌功能外,Attacin在昆虫的低温适应过程中可能也发挥着重要的作用。

摘要: 根据GenBank中已发表的昆虫抗冻蛋白基因的保守序列设计引物,利用RT-PCR技术结合3’-RACE扩增的方法,从新疆荒漠昆虫准噶尔小胸鳖甲Microderapunctipenisdzunarica中获得了长约294bp不含信号肽的抗冻蛋白cDNA片段,命名为MpAFP5,其全长序列为363bp(GenBank注册号为AY821792)。基因测序结果表明,MpAFP5cDNA片段与加拿大拟步甲DendroidescanadensisAFP8基因片段、黄粉甲TenebriomolitorTHP4-9基因片段的核苷酸同源性分别达68.4%和71.8%,氨基酸序列同源性分别达70%和81%。将MpAFP5构建到原核表达载体pGEX4T-1中,重组质粒pGEX4T-1-MpAFP5在大肠杆菌BL21(DE3)中能够表达融合抗冻蛋白,SDS-PAGE分析显示融合蛋白的分子量约为37kD,Western印迹分析证明MpAFP5在大肠杆菌中正确表达。细菌的抗冻实验结果显示准噶尔小胸鳖甲融合抗冻蛋白对细菌具有显著的抗冻保护作用,保护效果与抗冻蛋白剂量呈正相关性。

摘要: 报道了中华真地鳖EupolyphagasinensisWalker的断足再生特征。研究结果表明 ,不同虫龄期的若虫都有断足再生能力 ;足的不同部位断足后均能再生 ;断掉不同数量的足后 ,只要能成活均可再生。断足再生后 ,继续断掉再生足的原位或其他部位也可以再生。再生足的跗节均比正常的少一节 ,具有再生不完整性。断足后 ,只要经 1 2次蜕皮 ,均可再生。断掉一对足的腿节后 ,再生足出现大小不一的现象 ,小的一般发育不全 ,断足数量多容易出现再生足发育不全。再生足比正常足要小 ,但生长速度要快 ,断掉足的腿节或跗节后的再生足经过 2次蜕皮后基本可恢复到正常足大小

摘要: 光滑鳖甲Anatolica polita borealis生活于温差大的新疆荒漠环境,为探讨其耐寒性及耐寒机制,本研究测定了其3-9月份成虫在-10℃的耐寒性、过冷却点(SCP)、含水量、甘油含量和血淋巴热滞活性(thermal hysteresis activity,THA)以及冷驯化对增强光滑鳖甲成虫耐寒性的效果,还测定了光滑鳖甲不同发育阶段幼虫的SCP。结果表明:光滑鳖甲成虫的耐寒性和SCP具有明显的季节性变化,3月初SCP为-12.5℃,7月为-6℃,9月底为-13.6℃。4℃冷驯化能够提高光滑鳖甲成虫在-10℃的存活率,未驯化组在40min的存活率为50%,而驯化2h的为70%,驯化24h的为90%。虫体含水量在夏季有显著降低,3月、7月和9月结合水与自由水的比值分别为10.8∶1,2.6∶1和5.4∶1。成虫甘油含量与SCP的回归方程为y=-0.6204x-5.681,R2=0.7714。成虫血淋巴THA与过冷却点的回归方程为y=-5.26x-1.713,R2=0.9049。血淋巴THA比甘油浓度更能影响过冷却点降低的程度。随着幼虫的发育,其SCP逐渐降低。结果提示,光滑鳖甲通过提高结合水与自由水的比值、增加抗冻蛋白和甘油的含量使虫体保持较低的SCP,因而具有较高的耐寒性。

摘要: 为了比较准噶尔小胸鳖甲Microdera punctipennis dzhungarica原核表达的不同融合抗冻蛋白活性是否存在差异,分别利用重组表达质粒pGEX-4T-1-Mpafp5和pMAL-p2x-Mpafp5在大肠杆菌Escherichia coliBL21(DE3)中诱导表达融合抗冻蛋白GST-MpAFP5和MBP-MpAFP5,并利用亲和层析纯化蛋白。SDS-PAGE分析结果证明获得了两种高效表达纯化的GST-MpAFP5和MBP-MpAFP5融合蛋白。在浓度为0.5mg/mL时,两种蛋白的热滞值分别为0.51℃和1.336℃,其溶液冰晶形态均为棱型。抗冻保护实验结果显示:准噶尔小胸鳖甲两种融合抗冻蛋白均能够显著提高细菌在低温下的存活率,并且MBP-MpAFP5对细菌的保护效果显著高于GST-MpAFP5。研究结果对于准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白的应用具有重要的理论意义。