拟南芥泛素家族的全基因组分析

泛素家族是一类含有保守性泛素结构域的蛋白质统称,主要通过ATP依赖性的泛素-蛋白水解酶复合体通路选择性降解细胞蛋白的各种生理活动。本研究基于HMM模型,已知泛素氨基酸序列作为训练集,搜索拟南芥信息资源数据库并鉴定AtUBQ家族成员,然后对这些基因编码的蛋白质序列进行基因结构分析、染色体定位、多序列联配、系统发育树构建和组织差异表达分析。结果表明,AtUBQ家族中共有13个推定的AtUBQ基因,命名为AtUBQ01~AtUBQ13,均属无内含子基因且结构基本相同,非均匀分布于拟南芥5条染色体;AtUBQ家族可划分为A、B和C3个亚家族,其中76.92%的基因编码蛋白质属于A亚家族;EST搜索发现除AtUBQ02和AtUBQ07基因无EST数据支持外,余下的AtUBQ基因在拟南芥根、芽和叶等7个组织中呈现差异表达,仅见AtUBQ08和AtUBQ10基因在上述7个组织中均表达,而AtUBQ03基因仅表达于叶中。本研究结果可为进一步开展该家族的生物学功能和分子进化机制的研究提供基础资料。

家蚕多聚泛素基因的电子克隆、序列分析及表达谱预测

具选择性蛋白质降解功能的泛素在昆虫生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究采用电子克隆的方法钓取家蚕基因组中多聚泛素基因序列,命名为Bm-polyUB(GenBank登录号:AADK01019318),并进行序列分析和电子表达谱预测。序列分析表明,该编码区长3426bp,编码1141个氨基酸残基的15聚体,预测分子量和等电点分别为127.97kD和7.33,二级结构中α-螺旋、延伸带、β-转角和无规则卷曲各占17.09%、32.78%、14.37%和35.76%,亚细胞定位于细胞质、细胞核和线粒体各占43.5%、34.8%和21.7%,无前导肽、信号肽和跨膜区;多重序列比对显示,15个泛素单体基因序列间同源性和遗传距离分别介于89.0%～100.0%和0.000～0.120,其中Bm-UB3与Bm-UB10、Bm-UB5与Bm-UB7及Bm-UB10与Bm-UB14的序列相同;遗传多样性分析可见,共检出33个多态性位点,共生成12个单倍型,单倍型多样性(Hd=0.962)、平均核苷酸差异数(K=7.495)、核苷酸多样性(Pi=0.03287)、密码子有效值(ENC=41.623<61)、偏爱指标(CBI=0.496>0)和χ2检验计算(χ2=0.713)显示泛素单体间遗传多样性较丰富且呈现较强的密码子偏爱性;电子表达谱预测结果表明Bm-polyUB基因在家蚕中高表达的组织和发育阶段所占比例显著高于低表达。本文的研究结果可为进一步开展该基因进化机制、表达特性和生理功能等方面的实验研究提供基础资料。

二化螟幼虫主要营养成分的测定与分析

从水稻重要害虫二化螟开发利用角度出发,系统测定其幼虫矿物质、脂肪酸、氨基酸和蛋白质等主要营养成分,并采用国际上通用的评价方法对其营养进行评价。结果表明:虫体水分、灰分、脂肪、蛋白质和总糖含量分别为694.8、5.7、218.9、138.3g/kg和6.1g/kg;含Cu、Mn、Zn、Fe、Ca、K和Mg等多种矿物质元素;不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸含量分别为303.2、93.7g/kg,必需脂肪酸含量仅为3.7g/kg;检测出包括7种人体必需氨基酸的17种氨基酸,总氨基酸含量为99.76g/kg,必需氨基酸分别占总氨基酸和非必需氨基酸的44.92%和81.55%,符合FAO推荐的理想蛋白模式,其第一限制性氨基酸为含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸),第二限制性氨基酸为缬氨酸;研究发现二化螟幼虫具较高的营养价值。

2001-2006年邗江稻区二化螟发生规律及其危害情况

根据2001-2006年扬州市邗江稻区二化螟调查测报资料,统计分析了该种群的发生规律及其危害情况。结果显示,6 a间整个稻区二化螟一、二代蛾盛发期多出现于5月中旬和7月下旬,蛾和卵高峰期具多峰现象;2001-2003年越冬残留和一代幼虫量及螟害率变化一致,其余3 a间一代和冬后残留幼虫量变化相反,仅与一代螟害率一致,其中2003年螟害发生最重。研究还表明,除去外源因素影响,二化螟冬后残留和一代幼虫量高低可评估当年螟害率及预测翌年该虫发生程度。

埃及伊蚊、冈比亚按蚊和致倦库蚊polyUBQ基因的电子克隆及其序列分析

针对具有选择性蛋白质降解功能的泛素在调控昆虫生长发育过程中的重要作用,探讨埃及伊蚊、冈比亚按蚊和致倦库蚊基因组中polyUBQ基因的有关生物信息。采用电子克隆的方法钓取3种蚊虫基因组中polyUBQ基因序列,分析其特征、分子进化关系、遗传多态性和密码子偏爱性。结果显示,成功获取埃及伊蚊、冈比亚按蚊和致倦库蚊polyUBQ基因序列,命名为Aa-polyUBQ(GenBank登录号:AAGE02005963)、Ag-polyUBQ(ABKP02009650)和Cq-polyUBQ(AAWU01023041),分别编码1 065个、218个和533个氨基酸残基,各具14个、3个和7个泛素单体,Aa-polyUBQ、Ag-polyUBQ和Cq-polyUBQ蛋白二级结构主要元件是延伸带和无规则卷曲,Leu、Ile和Lys是构成3种蛋白的主要氨基酸,亚细胞主要定位于细胞质和细胞核,无前导肽、信号肽和跨膜结构域,除Ag-polyUBQ蛋白外均呈碱性;3种基因序列的同源性较高(83.8%-88.2%)且遗传距离较近(0.129-0.187);检出135个多态位点,共生成3个单倍型,单倍型多样性(Hd=1.000)、平均核苷酸差异数(K=96.000)、核苷酸多样性(P i=0.14679)、SS核苷酸多样性均值(P i(s)=0.57731)、NSS核苷酸多样性均值(P i(a)=0.01627)、密码子有效值(ENC=29.432-34.321<61)、偏爱指标(CB I=0.672-0.750>0)和2χ检验计算(2χ=0.977-1.092)显示3种polyUBQ基因间遗传多样性较丰富且呈现较强的密码子偏爱性。Aa-polyUBQ、Ag-polyUBQ和Cq-polyUBQ基因的成功电子克隆及丰富的遗传多态性和较强的密码子偏爱性可为进一步开展其分子进化机制、表达特性和昆虫病毒侵染关系等方面的试验研究提供基础资料。