摘要: 【目的】过氧化氢酶(CAT)的主要功能是将过氧化氢分解成水和氧气,从而使生物免受氧化损伤的伤害。本研究旨在探索CAT在粘虫Mythimna separata抗氧化胁迫中的作用。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆粘虫CAT基因的cDNA全长序列和基因组序列,利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白质的序列特性;运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术分析该基因在不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫)、5龄幼虫不同组织(头、表皮、前肠、中肠、后肠和马氏管)以及毒死蜱、高温和密度胁迫下幼虫中的表达谱。【结果】克隆得到的粘虫CAT基因命名为MsCAT(GenBank登录号:MF737386),其全长cDNA长1 846 bp,开放阅读框为1 602 bp,编码533个氨基酸。序列分析发现MsCAT具有CAT家族典型的结构域,包括一个基部活化位点标签((88)FDRERIPERVVHAKGAGA(105)),一个NADPH结合位点((216)VTHQVLYLFGD(226))和一个亚铁血红蛋白结合位点((379)RLFSYSDTH(386))。DNA序列分析表明,在MsCAT编码区99 bp处插入了一个612 bp的内含子。系统发育分析显示,MsCAT与夜蛾科(Noctuidae)昆虫的亲缘关系最近。MsCAT在粘虫的各个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,分别在6龄幼虫和幼虫中肠中的表达量最高。取食经1μg/mL毒死蜱处理的玉米叶片24 h后,幼虫体内MsCAT表达量显著上调,但随浓度提高,表达量反而下降;在3337℃温度处理后,幼虫MsCAT的表达量显著高于对照(24℃),而39℃处理幼虫MsCAT的表达量下调;此外,随饲养密度的增加幼虫体内MsCAT的表达显著下调。【结论】本研究克隆得到的粘虫CAT基因的cDNA全长序列(MsCAT)是可靠的,并且MsCAT在粘虫发育及抗氧化胁迫中具有重要的作用。

摘要: 为深入研究大头金蝇Chrysomya megacephala (Fabricius)脂肪酸代谢关键功能基因酰基辅酶AΔ9去饱和酶(ACD9des),运用RT-PCR和RACE技术,获得其cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。大头金蝇ACD9des基因cDNA (GenBank登录号为KF835695)全长1 429 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 146 bp,编码381个氨基酸,5'UTR长度为138 bp,3'UTR约为114 bp。ORF编码的蛋白质分子量为43. 47 kD,等电点9. 06,氨基酸序列与其他昆虫酰基辅酶A去饱和酶一致性高达66%-93%,且含有由7个酰基辅酶A去饱和酶蛋白家族特有的保守模式(motif)所构成的指纹(IPR015876)。大头金蝇ACD9des在进化上与葱蝇Delia antiqua最趋于一致。将ACD9des的ORF克隆到原核表达载体p ET-44a(+),并利用Rosetta (DE3)感受态细胞进行ACD9des原核表达。Western Blot分析表明,IPTG诱导表达的特异性蛋白可以与anti-His抗体特异性结合,大小与预期理论值(43. 47 kDa)相符,为ACD9des。该蛋白主要存在于上清溶液中,为可溶性表达。最后利用含250 mM咪唑洗脱液和镍离子亲和层析柱对扩大培养获得的重组蛋白进行了纯化收集。本文的研究结果为大头金蝇功能基因的深入研究提供了坚实的基础。

摘要: 烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,n AChRs)能够快速介导胆碱能突触传递,并在许多认知功能障碍性疾病的过程中发挥作用。昆虫的烟碱型乙酰胆碱受体是新烟碱类等杀虫剂的重要作用靶标,而且靶标抗性是昆虫产生抗药性的一个重要机制。本文利用生物信息学结合现代分子生物学技术,以新疆石河子地区的苹果蠹蛾种群为材料,克隆获得了8个烟碱型乙酰胆碱受体n AChR亚基基因的c DNA全长序列,并对这8个亚基基因的序列进行了生物信息学分析。研究结果有助于进一步深入解析苹果蠹蛾对新烟碱类杀虫剂的靶标抗性机制,进而为开发新型靶标药剂提供科学依据和理论基础。

摘要: 为深入研究大头金蝇Chrysomya megacephala(Fabricius)关键功能基因的表达调控,运用RT-PCR和RACE技术,克隆获得大头金蝇β-actin基因cDNA全长序列(GenBank登录号为KC207081),并对其进行生物信息学分析。大头金蝇β-actin基因cDNA全长1 355 bp,其中开放阅读框(ORF)为1 131 bp,编码376个氨基酸,5'UTR长度为87 bp,3'UTR约为110 bp。ORF编码的蛋白质分子量为41.8 D,等电点5.286,氨基酸序列与其他昆虫β-actin一致性高达97%-99%,且含有由6个β-actin蛋白家族特有的保守模式(motif)所构成的指纹。根据对β-actin氨基酸序列的亲水性、抗原性和表面可及性分析预测,设计并合成β-actin抗原多肽(CysGPYARVKRHQKGLKT),免疫新西兰兔获得多克隆抗体,其效价远高于1∶64 000。采用Western Blot技术检测大头金蝇各发育阶段的β-actin蛋白表达,结果表明β-actin表达恒定。本文的研究结果为大头金蝇功能基因的深入研究提供了坚实的基础。

摘要: Cactus是昆虫NF-κB信号通路的核转录抑制因子(Inhibitor of nuclear transcription factor,IκB),可通过蛋白质间的相互作用与Toll信号通路中核转录因子(Nuclear transcription factor,NF-κB)Dorsal及Dif结合,从而调控抗菌肽基因的表达。为阐明Cactus在小菜蛾Toll信号通路中的功能,本研究利用RT-PCR结合RACE技术获得了小菜蛾Cactus基因的c DNA全长序列,命名为PxCactus(Gen Bank登录号:KY828920),其c DNA全长为1 868 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列1 053 bp,编码350 aa。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对PxCactus的时空表达差异性检测表明,PxCactus基因在小菜蛾不同的发育阶段都有表达,其中2龄幼虫表达量最低,4龄幼虫表达量最高;PxCactus在健康的4龄幼虫不同组织都有表达,其中在脂肪体中的表达量显著高于其它组织;在脂肪体中PxCactus的表达可以被Bacillus thuringiensis和Serratia marcescens强烈诱导表达,而Metarhizium anisopliae抑制了PxCactus的表达。为了获得PxCactus的多克隆抗体,本实验构建了原核表达质粒p GEX-4T-PxCactus,并在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达了融合蛋白GST-PxCactus,利用GST亲和柱纯化了融合蛋白,并免疫日本大耳兔制备了PxCactus多克隆抗体anti-PxCactus。ELISA和Western blot检测结果表明anti-PxCactus和PxCactus蛋白呈高效结合反应,表明已经成功制备的多克隆抗体;并利用Western blot检测到了小菜蛾脂肪体组织中的Cactus蛋白的表达。本研究成功克隆PxCactus基因及制备其多克隆抗体,为下一步研究PxCactus调控Toll信号传导,从而调控抗菌肽的表达奠定了分子基础。