[目的]Halloween家族基因参与合成蜕皮激素，调控昆虫发育、繁殖等重要生命过程。二化螟(Chilo suppressalis)是水稻的重要害虫，明确二化螟Halloween家族基因完整序列及表达谱特征，对后续开展二化螟生长发育等调控机制研究具有重要作用。[方法]利用反转录PCR(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆二化螟Halloween家族基因成员Cyp302a1和Cyp315a1的完整转录本序列；通过多重比对分析序列保守结构特征；利用MEGA 7.0软件构建了分子系统进化树；利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析基因的时空表达谱。[结果]克隆获得二化螟Halloween家族2个基因CsCyp302a1和CsCyp315a1的全长cDNA序列。各基因均含有5个序列保守结构域：WxxxR(Helix-C)、GxE/DTT/S(Helix-I)、ExxR(Helix-K)、PxxFxPE/DRF(PERF motif)和PFxxGxRxCxG/A(heme-binding domain),并且与各自的基因家族成员聚为一支。各基因在不同发育时期和不同组织内的表达水平存在差异，其表达模式在不同基因间也存在差异。二化螟Cyp307a1相对表达量最高，Cyp315a1相对表达量最低。Cyp307a1在头部表达量高；Cyp306a1在中肠表达量高；Cyp302a1和Cyp315a1在头部和表皮中表达量高；Cyp314a1在脂肪体和表皮中表达量高。[结论]明确了二化螟Halloween家族2个基因序列特征和全部5个主要基因的时空表达谱特征。

【目的】Halloween家族基因参与合成蜕皮激素，调控昆虫发育、繁殖等重要生命过程。二化螟Chilo suppressalis是水稻上的重要害虫，明确二化螟Halloween家族基因完整序列及表达谱特征，对后续开展二化螟生长发育等调控机制研究具有重要作用。【方法】利用反转录PCR（RT-PCR）和快速扩增cDNA末端（RACE）技术克隆二化螟Halloween家族基因成员Cyp302a1和Cyp315a1的完整转录本序列；通过多重比对分析序列保守结构特征；利用MEGA软件构建了分子系统进化树；利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分析基因的时空表达谱。【结果】克隆获得二化螟Halloween家族2个基因CsCyp302a1和CsCyp315a1的全长cDNA序列。各基因均含有各自的5个序列保守结构域：WxxxR（Helix-C）、GxE/DTT/S（Helix-I）、ExxR（Helix-K）、PxxFxPE/DRF（PERF motif）和PFxxGxRxCxG/A（heme-binding domain），并且与各自的基因家族成员聚为一支。各基因在不同发育时期和不同组织内的表达水平存在差异，其表达模式在不同基因间也存在差异。二化螟Cyp307a1相对表达量最高，Cyp315a1相对表达量最低。Cyp307a1在头部表达量高；Cyp306a1在中肠表达量高；Cyp302a1和Cyp315a1在头部和表皮中表达量高；Cyp314a1在脂肪体和表皮中表达量高。【结论】明确了二化螟Halloween家族2个基因序列特征和全部5个主要基因的时空表达谱特征。

细胞色素P450(CYP)302a1是昆虫蜕皮激素合成通路中的关键酶,为了研究其在三疣梭子蟹蜕皮过程中的调控作用,实验采用反转录PCR(RT-PCR)和c DNA末端快速扩增(RACE)技术,克隆得到了三疣梭子蟹CYP302a1全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KM596851)。该序列全长为3 171 bp,包含一个长度为1 626 bp的开放阅读框,编码541个氨基酸;序列分析显示该氨基酸含helix-C、helix-K、helix-I、PERF及heme-binding共5个P450特征保守区域;系统进化树分析发现三疣梭子蟹CYP302a1与日本剑水蚤CYP302a1聚为一小支...

蜕皮是甲壳动物重要的生理活动,与其蜕皮激素的合成密切相关,细胞色素P450(CYP)302a1是甲壳动物蜕皮激素合成通路中的关键酶之一。本研究克隆了罗氏沼虾CYP302a1基因(Mr-CYP302a1),cDNA全长1 859 bp,开放阅读框(ORF)为1 629 bp,编码543个氨基酸(aa),分子量大小为61.09 ku,等电点为8.42。氨基酸序列分析显示CYP302a1基因的保守结构域含有5个P450基因家族特征保守区域:heme-binding、helix-K、helixC、helix-I及PERF。系统进化分析结果显示Mr-CYP302a1首先与绿虾CYP302a1聚为一支,然后与凡纳滨对虾及三疣梭子蟹等十足目甲壳动物的CYP302a1聚为一支,与甲壳动物的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测表明Mr-CYP302a1在罗氏沼虾的多个组织中均有表达,其中在Y器官中的表达量最高,性腺中次之。同时研究发现,MrCYP302a1基因在罗氏沼虾的蜕皮后期(A期和B期)表达量很低,蜕皮间期(C期)表达量开始上升,在蜕皮前期D1亚期达到峰值。对Mr-CYP302a1进行蛋白表达及多克隆抗体制备,蛋白印迹法(Western blot,WB)检测表明Mr-CYP302a1蛋白在罗氏沼虾Y器官中的表达量最高,在蜕皮过程中的蜕皮前期D1亚期达到峰值。综上所述,该基因在罗氏沼虾的蜕皮过程中扮演着十分重要的角色。

克隆并分析泥鳅cyp19a1a的全长cDNA和5′侧翼序列,用qRT-PCR技术比较cyp19a1a在二倍体、四倍体泥鳅组织间和倍性间的表达差异。结果发现,泥鳅cyp19a1a的cDNA全长1 905 bp,包括29 bp的5′TR、301 bp的3′UTR和1 575 bp的ORF序列,其氨基酸序列中存在I-螺旋区、芳香化酶特异保守区以及血红素结合区等重要功能域。用hiTAIL-PCR克隆获得2 040 bp的5′侧翼序列,在该序列上预测到典型元件TATA-box,以及C/EBPβ、SRY、ER、CREB、GR等转录因子结合位点。12月龄四倍体泥鳅的体长、体质量均显著高于二倍体,但性腺发育明显滞后于二倍体。cyp19a1a和cyp19a1b分别在二倍体、四倍体泥鳅的性腺和脑中的表达量最高。倍性间比较结果显示,cyp19a1a在四倍体各组织中的表达均高于二倍体(除精巢外);cyp19a1b在四倍体雌鳅脑中的表达量显著高于二倍体,但在四倍体雄鳅脑中的表达量显著低于二倍体。综合分析上述结果,四倍体中相对较高的cyp19a1a表达可能与其性腺所处发育时期有关,较晚的性成熟有利于泥鳅将更多能量用于个体生长。由于cyp19a1及其催化产生的雌激素还可以通过GH-IGF通路调节鱼类的生长,推测cyp19a1在泥鳅倍性间的差异表达可能与二倍体、四倍体间的生长生殖差异密切相关。

为研究性腺型芳香化酶P450aromA(cyp19a1a基因编码)在不同倍性鲫鲤卵巢发育过程中的作用,实验采用同源克隆和cDNA末端快速扩增技术(RACE),获得了二倍体红鲫、三倍体湘云鲫和四倍体鲫鲤的cyp19a1a基因cDNA全长。结果显示,3种鱼cyp19a1a基因均编码517个氨基酸残基,而且编码的蛋白都包含P450aromA特有的跨膜螺旋区、I-螺旋区、Ozol’s肽区、芳香化酶特异保守区以及血红素结合区。采用RT-PCR分析cyp19a1a基因mRNA在3种不同倍性鱼类组织中的表达情况,结果显示,cyp19a1a基因主要在实验鱼的卵巢中表达,其次在精巢、脑、脾脏有少量表达。采用实时...

根据5种硬骨鱼已知CYP3A序列保守区设计兼并引物,以异育银鲫cDNA为模板扩增得到CYP3A基因片段,根据得到片段序列设计特异引物并利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得全长cDNA。得到异育银鲫CYP3A基因全长为1 769 bp,开放阅读框为1 545个核苷酸,编码514个氨基酸。其预测蛋白质分子量为58.624 ku,理论等电点为6.30。将异育银鲫CYP3A序列理论编码氨基酸序列提交细胞色素P450命名委员会(Cytochrome P450 NomenclatureCommittee)并由其命名为CYP3A136。氨基酸序列分析显示,其与稀有鲫、草鱼、鲦同源性较高,并且具有高度...

以花鲈(Lateolabrax macularus) 1～214 dph (day post hatching)的仔稚鱼、幼鱼以及 18 月龄的雌鱼和雄鱼为研究对象,研究了花鲈早期性腺发生、发育和分化情况;分析了性腺分化过程中性别相关基因(cypllb和cyp19ala)的表达及与性别之间的关系。结果显示,在30 dph [全长为(1.28±0.10) cm],首次在中肾管前端的腹腔膜周围观察到原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs),说明30 dph前是花鲈胚后PGCs迁移至生殖嵴的关键时期;在55 dph [全长为(2.45±0.19) cm],观察到一对呈对称分布的原始性腺已经形成,说明花鲈幼鱼的原始性腺在30～55 dph (全长为1.28～2.45 cm)之间发生;55～180 dph时(全长为2.45～12.28 cm),原始性腺不断发育变大,并且一直处于未分化状态;180 dph后性腺开始分化;在195 dph [全长(14.54±1.54) cm]观察到精巢开始分化,卵巢于205 dph[全长为(15.86±0.94) cm]开始分化,且性腺的解剖学分化要早于细胞学分化;18月龄的花鲈幼鱼性腺发育到Ⅱ期。性别分化相关基因cyp19ala在花鲈卵巢中的表达量高于同期精巢,说明其在卵巢的分化及维持中发挥更关键的作用,而cypllb在18月龄幼鱼Ⅱ期精巢中的表达量显著高于同时期的卵巢及Ⅰ期精巢,说明其主要在精巢的分化及维持中扮演重要角色。本研究结果不仅可以丰富花鲈的繁殖生理学资料,也为其性别调控技术的研究提供了科学依据。

【目的】UDP-葡萄糖基转移酶家族基因（UGT）在植物次生代谢物的生物合成过程中起着重要的调控作用，本研究拟从栀子果实中克隆UGT基因家族成员UGT86A1和UGT85A2，对其进行生物学和表达模式分析，为阐明栀子中西红花苷合成调控机制奠定理论基础。【方法】基于栀子转录组功能注释结果，以栀子成熟果实c DNA为模板克隆目的基因，对其蛋白理化性质、信号肽和亚细胞定位预测、跨膜结构、基因结构、蛋白结构、空间结构以及不同物种中同源性对比进行分析；以栀子成熟果实DNA为模板，PCR扩增分别获得UGT86A1和UGT85A2基因组序列。利用实时荧光定量PCR技术对UGT86A1和UGT85A2基因在栀子不同部位及不同发育阶段果实的表达情况进行定量分析；采用高效液相色谱法（HPLC）测定栀子不同部位及不同发育阶段果实的西红花苷含量。【结果】克隆出的目的基因UGT86A1和UGT85A2大小分别为987、1 446 bp，其编码的氨基酸数目分别为328和481个，推测蛋白分子质量（MW）分别约为36.6和53.5 kD，理论等电点（pI）分别为5.23和5.06；预测UGT86A1氨基酸序列的N端具有信号肽酶切位点，切割位点位于18和19位氨基酸之间；预测UGT86A1与UGT85A2蛋白均为叶绿体蛋白；UGT86A1蛋白在91～286位氨基酸区域和UGT85A2蛋白在207～448位氨基酸区域均存在一个保守UDPGT结构域；系统进化树分析表明UGT86A1与UGT85A2均与同为茜草科的咖啡亲缘关系最近；PCR扩增UGT86A1和UGT85A2的基因大小分别为987和1 657 bp，基因结构分析表明UGT86A1基因不含内含子，UGT85A2基因含有两个外显子一个内含子；UGT86A1在栀子发育的不同阶段大致呈现递减式表达，而UGT85A2在栀子果实不同发育阶段则呈递增式表达；栀子不同发育阶段的西红花苷含量随着发育的不断成熟而增加。【结论】栀子UGT基因家族中的UGT85A2基因表达模式与西红花苷含量积累无显著相关，而UGT86A1基因表达模式与西红花苷积累呈显著负相关，推测其可能在西红花苷合成中发挥负调控作用。该结论可为下一步基因功能验证及其合成机理解析提供参考。

【背景】二化螟（Chilo suppressalis）是我国水稻上的重要害虫之一，味觉受体（gustatory receptor,GR）基因在昆虫取食、产卵等过程中发挥重要作用。【目的】基于组学数据鉴定并克隆二化螟GR基因序列，明确其在不同发育阶段和成虫不同组织中的表达特性，为后续深入研究二化螟GR基因的功能打下基础。【方法】结合二化螟转录组数据和其他昆虫的GR基因序列，通过多重序列比对，鉴定二化螟GR基因。利用RT-PCR方法克隆获得二化螟GR基因的完整开放阅读框（open reading frame,ORF）序列，运用生物信息学分析工具对二化螟GR基因编码的氨基酸序列进行分子生物学特征、结构域等分析；基于最大似然法构建二化螟GR基因蛋白序列与其他昆虫GR基因的系统进化树；利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR）方法分析GR基因在二化螟不同发育阶段（1—6龄幼虫和雌、雄成虫）和成虫不同组织（雌、雄成虫的触角、头、翅、腹、足）中的表达模式。【结果】鉴定并克隆得到5个二化螟GR基因，分别命名为CsupGR1—5,ORF长度为1 122—1 428 bp，编码氨基酸序列长度为373—475 aa，其中CsupGR2、CsupGR4、CsupGR5具有7个跨膜结构域，CsupGR1、CsupGR3具有8个跨膜结构域。系统进化分析显示，CsupGR1、CsupGR2与黑腹果蝇DmelGR63a及小菜蛾PxylGR7、PxylGR8亲缘关系较近，属于CO_2受体家族；CsupGR3与黑腹果蝇DmelGR43a及家蚕BmorGR9、BmorGR10亲缘关系较近，属于果糖/肌醇受体家族；CsupGR4、CsupGR5与黑腹果蝇DmelGR64及家蚕BmorGR5—8亲缘关系较近，属于糖受体家族。发育期表达谱分析表明，二化螟5个GR基因在不同发育时期均有表达，其中CsupGR1、CsupGR4均在雄成虫中高表达，CsupGR2在1龄幼虫和雄成虫中表达量最高，CsupGR3在成虫中高表达，CsupGR5在4龄幼虫中表达量最高；组织表达谱分析表明，5个GR基因在雌、雄成虫的各组织均有表达，其中CsupGR1、CsupGR5在成虫头部表达量高，CsupGR2—4在成虫触角部位高表达。【结论】鉴定克隆的5个二化螟GR基因均具有昆虫味觉受体基因的典型特征，且在成虫触角或头部高表达，推测这5个基因可能与二化螟识别和适应寄主植物有关。

为探索脑型芳香化酶基因(cyp19a1b)在雌核发育三倍体鱼淇河鲫性别决定与分化过程中的作用,利用RACE方法克隆淇河鲫cyp19a1b基因cDNA全长序列,采用Real-time PCR分析其在不同组织、胚胎及胚后不同发育时期的表达情况,同时检测芳香化酶抑制剂Letrozole诱导性逆转及腹腔注射人绒毛膜促性腺激素(hCG)后cyp19a1b在脑中的表达情况。结果显示,淇河鲫cyp19a1b cDNA全长2 984 bp(GenBank ID:MF926270),包含132 bp5′非编码区,1 319 bp 3′非编码区,1 533 bp开放读码框,编码510个氨基酸残基;氨基酸序列比对及系统进化分析结果显示,淇河鲫Cyp19a1b与其他鲤科鱼类同源性较高,与哺乳类、爬行类等脊椎动物同源性较低,这与其分类地位一致;组织分布检测结果显示,cyp19a1b基因在淇河鲫脑中表达量最高,在卵巢等其他组织中表达量较低;Realtime PCR结果表明,在胚胎发育过程中cyp19a1b在外源精子刺激后从囊胚期开始上调,神经胚期达到最高,随后降低;出膜后随着发育的进行,该基因在脑中表达量逐步上调,在躯体中一直维持在较低水平;除此之外,伴随着Letrozole诱导的性逆转,cyp19a1b在脑中表达量降低;腹腔注射hCG可以促进cyp19a1b在脑中表达。研究表明,淇河鲫cyp19a1b基因可能通过参与神经系统的形成及神经内分泌活动,在性别决定与分化过程中起到一定的作用。

向性成熟的泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)和大鳞副泥鳅(Paramisgurnusdabryanus)个体注射绒毛膜促性腺激素,对所获得的卵子和精子进行人工授精。把胚胎分别置于20℃、25℃和30℃条件下,使其发育。经性腺检查发现,随着温度的升高两种泥鳅中雄性个体所占的比例明显升高,获得明显的偏雄比率群体。根据已知细胞色素P450芳香化酶CYP19a基因序列设计嵌套简并引物用巢式PCR扩增并克隆出了两种泥鳅的CYP19a的DNA片段。泥鳅CYP19a片段和大鳞副泥鳅CYP19a片段分别长941bp和935bp。在此基础上用各自的特异引物克隆出两种泥鳅CYP19a的相应...

【目的】克隆桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)P450基因,研究其在不同组织及发育时期的表达情况,探索其可能存在的生理功能。【方法】采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术,克隆桔小实蝇P450基因CYP6A41;采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)方法,研究CYP6A41mRNA在桔小实蝇不同组织及不同发育时期的相对表达量。采用Homology程序模拟构建CYP6A41蛋白的三维结构,应用CDOCK程序将之与甲酸乙酯、乙酸乙酯、甲基丁香酚3种气味分子进行模拟对接分析。【结果】克隆获得了桔小实蝇P450基因,并命...

为探究FT基因在大麻光周期途径中调控开花的作用,从工业大麻品种庆麻1号(Q1)中使用PCR技术克隆了FT同源基因cDNA序列,命名为CsHd3a。利用生物信息方法对该基因序列特征进行了分析,并使用实时荧光定量(qRT-PCR)技术研究其组织特异性表达模式。选取了晚花品种云麻7号(Y7)与早花品种Q1使用qRT-PCR技术进行了长、短日照下的表达谱分析,并分别克隆了2个品种的CsHd3a基因,对其氨基酸序列进行了差异分析。结果表明,CsHd3a基因CDS全长为543 bp,编码180个氨基酸,包含PEBP家族蛋白结构域。系统进化分析表明,CsHd3a蛋白与棉花的GhFT1蛋白亲缘关系最近。组织特异性分析表明,大麻CsHd3a基因在叶片中高表达,在根和茎中几乎不表达。qRT-PCR分析结果表明,Q1在短日照(SD)处理下表现出节律性变化,且在8:00达到最高,而在长日照(LD)处理下几乎不表达。SD条件下,早花品种Q1 CsHd3a基因表达量显著高于晚熟品种Y7。此外,CsHd3a氨基酸序列在Q1和Y7存在5处氨基酸差异,其差异是否因其保守结构域PEBP功能的变化还有待进一步研究。综上,获得了CsHd3a基因的CDS序列,初步探究了早、晚花品种Q1和Y7 CsHd3a基因的时空表达模式,为探究大麻开花光周期途径的机理奠定了研究基础。

【目的】克隆并鉴定金纹细蛾（Phyllonorycter ringoniella）细胞色素CYP6家族基因，并观察氯氟氰菊酯药剂处理后mRNA相对表达量的变化，为金纹细蛾细胞色素CYP6家族基因全长cDNA的获得，以及防止或延缓金纹细蛾抗药性的产生提供理论依据。【方法】以GenBank上公布的CYP6家族基因编码区序列为基础设计并合成简并引物；利用RTPCR扩增获得序列后在NCBI上进行Blastx对比，根据P450基因命名法进行命名并向GenBank提交序列获得登录号；利用点滴法和qRTPCR技术，将金纹细蛾3龄幼虫在氯氟氰菊酯（LC50=12.88 mg/L）条件下处理24 h后，观察其体...