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棉铃虫BR‑C Z1基因的克隆及表达谱分析

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四川动物 2024年第1期43卷 34-42页

作者：姜欣良刘小宁新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830017

广泛锌指复合物(BR‐C)在棉铃虫Helicoverpa armigera的生长发育过程中有重要作用。基于转录组数据通过PCR克隆获得棉铃虫BR‑C Z1(HaBR‑C Z1)基因序列,利用生物信息学分析其氨基酸序列,利用qRT-PCR分析基因的表达规律,以及2-十三烷酮(2... 详细信息

广泛锌指复合物(BR‐C)在棉铃虫Helicoverpa armigera的生长发育过程中有重要作用。基于转录组数据通过PCR克隆获得棉铃虫BR‑C Z1(HaBR‑C Z1)基因序列,利用生物信息学分析其氨基酸序列,利用qRT-PCR分析基因的表达规律,以及2-十三烷酮(2‐TD)处理后基因的表达情况。结果显示,HaBR‑C Z1基因的开放阅读框长1284 bp,编码427个氨基酸,预测编码蛋白的分子量和等电点分别为47.41 kD和7.72。系统进化树显示,HaBR‐C Z1与帝王斑蝶Danaus plexippus plexippus的亲缘关系最近。HaBR‑C Z1基因在预蛹期和6龄幼虫肠组织中的相对表达量最高。20 mg·g^(−1)浓度2-TD处理后的相对表达量在6 h达到峰值,为对照组的24.7倍。本研究明确了HaBR‑C Z1基因的表达规律及其对2-TD的响应,为深入了解棉铃虫生长发育机制奠定了基础,并为害虫防治提供依据。

关键词：棉铃虫广泛锌指复合物 2-十三烷酮表达谱

基于血细胞全长转录物组和血清差异蛋白质组的厚壳贻贝新型免疫相关蛋白质鉴定

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第7期40卷 947-963页

作者：肖文慧王昊东阳宗欣宋方王月何建瑜张晓林严小军廖智浙江海洋大学海洋科学与技术学院海洋生物资源与分子工程研究室浙江舟山316022

贻贝是一类极具经济价值和生态价值的双壳贝类,对其先天免疫防御机制的研究在海洋生物免疫学研究中占据重要地位。血淋巴是贻贝的主要免疫组织,采用贻贝血细胞Nanopore全长转录物组,结合基于SDS-PAGE分析的血清差异蛋白质组学手段,开展... 详细信息

贻贝是一类极具经济价值和生态价值的双壳贝类,对其先天免疫防御机制的研究在海洋生物免疫学研究中占据重要地位。血淋巴是贻贝的主要免疫组织,采用贻贝血细胞Nanopore全长转录物组,结合基于SDS-PAGE分析的血清差异蛋白质组学手段,开展了厚壳贻贝血淋巴对不同微生物免疫响应的关键分子挖掘。研究结果表明,在不同微生物诱导后的贻贝血清中,共鉴定到蛋白质44种,其中26种蛋白质表现为在不同微生物胁迫后具有与对照组相比的显著差异表达(P基因表达量变化趋势存在差异,反映出贻贝对不同细菌和真菌诱导具有不同的响应策略。上述研究结果为了解贻贝先天免疫系统在应对不同类别微生物侵袭过程中,其差异化免疫响应机制,以及贻贝在微生物感染后,特异性标志蛋白质的筛选提供了新的科学依据,也为后续贝类养殖业的健康发展和病害防治提供了思路。

关键词：厚壳贻贝血淋巴全长转录物组差异蛋白质组免疫

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重金属污染水环境的微生物修复技术

生物工程学报 2024年

作者：王梁燕戴商金妙仁洪奇华浙江大学动物科学学院杭州海尔希畜牧科技有限公司浙江大学生命科学学院教育部生物系统稳态与保护重点实验室

水环境的重金属污染已成为全球环境问题，威胁着水生生态系统和人类健康。传统的物理和化学方法可以有效地去除重金属污染物，但成本高、操作复杂、易造成二次污染，限制了其应用。生物修复是消除多种有毒污染物最有前途的方法。细菌、... 详细信息

水环境的重金属污染已成为全球环境问题，威胁着水生生态系统和人类健康。传统的物理和化学方法可以有效地去除重金属污染物，但成本高、操作复杂、易造成二次污染，限制了其应用。生物修复是消除多种有毒污染物最有前途的方法。细菌、真菌、藻类等微生物能将有毒重金属转化为毒性较小的形式，已成为水环境重金属污染修复中有效且环保的解决方案。该论文阐述了重金属污染的毒性和作用机制、微生物修复机理以及主要的微生物修复策略，为去除或减少水域环境金属污染物，以及相关工艺开发提供参考。

关键词：重金属水污染微生物修复基因工程联合修复

基于SMRT测序技术的塔里木马鹿冬季肠道菌群多样性分析

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野生动物学报 2024年第1期45卷 58-66页

作者：祁程姜李欢阿卜杜萨拉木·努尔麦麦提王开彦单文娟钟林强新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830017 新疆沙雅县林业和草原局沙雅842200

为探究塔里木河流域塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)冬季肠道菌群群落结构、多样性与功能,采用PacBio平台的单分子实时测序技术(single molecule realtime sequencing,SMRT)对塔里木河上游湿地自然保护区采集并筛选的25份塔里... 详细信息

为探究塔里木河流域塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)冬季肠道菌群群落结构、多样性与功能,采用PacBio平台的单分子实时测序技术(single molecule realtime sequencing,SMRT)对塔里木河上游湿地自然保护区采集并筛选的25份塔里木马鹿粪便样本的16S rRNA基因全长进行测序,共获得298578个clean reads,clean reads聚类获得28026个OTU,包括25门684属。Alpha多样性分析结果显示,塔里木马鹿冬季肠道菌群Shannon指数为(7.764±0.044),Simpson指数为(0.015±0.001),Chao1指数为(12242.668±695.106),ACE指数为(9366.423±407.612)。塔里木马鹿优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes,60.51%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,26.02%)、变形菌门(Proteobacteria,3.61%)、疣微菌门(Verrucomicrobia,1.57%)和浮霉菌门(Planctomycetes,1.46%)。相对丰富度在前10的菌属为Papillibacter(5.48%)、拟杆菌属(Bacteroides,5.12%)、Muribaculum(4.69%)、Phocaeicola(4.49%)、Lawsonibacter(4.31%)、瘤胃球菌属(Ruminococcus,4.09%)、Intestinimonas(3.06%)、普氏菌属(Prevotella,2.87%)、克里斯滕森菌属(Christensenella,2.71%)和弯曲杆菌属(Campylobacter,2.54%)。PICRUSt 16S功能预测结果表明,塔里木马鹿肠道菌群基因功能主要富集于新陈代谢(48.58%)、遗传信息处理(19.04%)和环境信息处理(12.08%);其中新陈代谢主要以碳水化合物代谢(9.47%)、氨基酸代谢(9.93%)为主,并且环境信息处理的膜转运(9.96%)基因相对丰富度最高。研究揭示了野生塔里木马鹿冬季肠道菌群特征和功能,为塔里木马鹿野生种群的保护提供基础数据。

关键词：塔里木马鹿肠道菌群单分子实时测序(SMRT) PICRUSt功能预测

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全基因组eQTL揭示猪11号染色体肉质性状新候选位点

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农业生物技术学报 2024年第4期32卷 807-819页

作者：郑韵頔冉雪琴牛熙黄世会李升王嘉福贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院/山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室贵州大学动物科学学院/高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)挖掘了大量猪肉肉质性状关联的遗传变异，但是多数变异的调控机制未知。遗传变异主要通过调控基因表达水平影响复杂性状，通过定位表达数量性状位点(expression quantitative tra... 详细信息

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)挖掘了大量猪肉肉质性状关联的遗传变异，但是多数变异的调控机制未知。遗传变异主要通过调控基因表达水平影响复杂性状，通过定位表达数量性状位点(expression quantitative trait locus, eQTL)鉴定基因表达水平相关的遗传变异，有助于阐释变异位点与性状之间的关联。为筛选肉质性状候选基因与位点，本研究以F2代的19个杂交香猪(Sus scrofa)(大白猪♂×从江香猪♀)个体为试验材料，使用全基因组测序(whole genome sequencing, WGS)和背最长肌组织的RNA-seq数据进行全基因组eQTL分析，在11号染色体上共检测到1 332个cis-eQTLs(PFDR基因(mitochondrial intermediate peptidase, MIPEP) 5’UTR的eSNP位点rs319855910 c.-46C>G，与MIPEP基因表达水平显著相关(PFDR=8.81E-03)。RNA-seq统计分析发现，rs319855910不同基因型显著影响MIPEP基因表达(P基因型由野生型(CC)突变为纯合突变型(GG)时，MIPEP基因的表达水平显著下调(P基因5’UTR序列结合的转录因子种类和数量发生改变。上述结果表明，rs319855910是一个新的猪肉肉质性状候选位点，能够通过转录因子的结合而调节MIPEP基因表达，从而影响猪的肉质性状。本研究为猪种选育和遗传改良提供基础资料。

关键词：猪全基因组测序(WGS) 转录组测序表达数量性状位点(eQTL) SNP 肉质性状

基于斑马鱼模型评估金华市主要水系的环境风险

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生态毒理学报 2024年

作者：孙洪杰丁彦单夕颜彭贵梦徐泽琼洪华嫦管冬兴尉小旋浙江师范大学地理与环境科学学院浙江大学环境与资源学院

近年来，金华市实施了一系列“治水”工程，以便将水体的各项理化指标控制在标准以下，改善水环境质量。考虑到水中多种污染物之间可能存在的协同或加成等效应，在各理化指标达标情况下仍可能存在对水生生物正常生长发育构成潜在威胁的... 详细信息

近年来，金华市实施了一系列“治水”工程，以便将水体的各项理化指标控制在标准以下，改善水环境质量。考虑到水中多种污染物之间可能存在的协同或加成等效应，在各理化指标达标情况下仍可能存在对水生生物正常生长发育构成潜在威胁的因素。为了准确评估“治水”工程对金华市水环境的改善效果，本研究综合运用化学分析与生物评价相结合的方法评估“治水”工程后金华市主要水系的水环境质量。研究发现，在以三江交汇点为中心的9个采样点中，化学需氧量（COD）的检出浓度均低于我国地表水Ⅰ类标准，金华市主要水系中有机物相对含量较低。对19种金属元素的浓度检测表明：Cd在梅溪采样点的检出浓度(1.22 μg·L-1)略高于其地表水I类标准，Mn在秋滨污水厂出水(210.4 μg·L-1)、Sb在梅溪(8.88 μg·L-1)和义乌江(6.24 μg·L-1)水样中的检出浓度均高于其国家地表水特定标准限值。此外所检测的金属元素在所研究区域内均可达到相应的地表水水质要求。生物评价结果表明，斑马鱼胚胎可以在所有采样点水样中正常生长发育，且其体内的热休克蛋白（HSP70）和金属硫蛋白（MT）及抗氧化系统均未受到明显干扰。由此可见，金华市实施的系列“治水”工程可以有效控制水环境中重金属及有机物的含量，且水质总体良好，对鱼类早期的生长发育并未产生任何干扰效应。

关键词：重金属斑马鱼早期发育阶段抗氧化系统化学需氧量基因转录

基于体外自连接的猪圆环病毒2型感染性克隆构建方法

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生物工程学报 2024年第7期40卷 2333-2345页

作者：孙仁杰杨永乐王雅婷谢荣辉张传亮方维焕李肖梁赵灵燕浙江省动物疫病预防控制中心浙江杭州311199 湘湖实验室浙江杭州311231 浙江大学动物科学学院浙江省动物预防医学重点实验室浙江杭州310058

本研究旨在建立一种快速构建猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)感染性克隆的方法。以临床分离的PCV2 LX株为模板,利用DNA无缝克隆技术成功构建了PCV2环状感染性克隆。同时,在基因组体外自连接的构建过程以及拯救病毒的生... 详细信息

本研究旨在建立一种快速构建猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)感染性克隆的方法。以临床分离的PCV2 LX株为模板,利用DNA无缝克隆技术成功构建了PCV2环状感染性克隆。同时,在基因组体外自连接的构建过程以及拯救病毒的生长特性上,将本方法与常规酶切连接方法进行了比较。本方法无须分析和引入限制性内切酶位点,避免了传统酶切连接的繁琐,能更高效地进行PCV2基因组的编辑。构建的感染性克隆经脂质体转染细胞,成功拯救获得可以稳定传代的重组病毒,并且重组病毒在PK-15细胞和3D4/31细胞(猪肺泡巨噬细胞系)上具有更强的增殖能力。综上所述,本研究构建了一种基于体外自连接的PCV2反向遗传操作系统,为PCV2基因工程疫苗的研发提供新策略,为其他新发圆环病毒(PCV3和PCV4)感染性克隆的构建提供借鉴。

关键词：猪圆环病毒2型感染性克隆体外自连接病毒拯救

湖羊瘤胃微生物GH9家族葡聚糖酶基因IDSGLUC9-25的表达与功能表征

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微生物学报 2024年第3期64卷 755-766页

作者：徐晓锋韩俊彦丁钰杰廖静高德英张骥王佳堃尹尚军王谦徐洁皓浙江万里学院生物与环境学院浙江宁波315100 浙江大学动物科学学院奶业科学研究所浙江杭州310058 杭州云心质力生物科技有限公司浙江杭州310018

【目的】葡聚糖酶是饲用添加剂的重要成分,本研究旨在从湖羊消化道微生物中挖掘性质优良的GH9家族葡聚糖酶基因,用于研发新型饲用酶制剂。【方法】从湖羊瘤胃微生物cDNA中扩增IDSGLUC9-25基因,在大肠杆菌中进行异源表达,对重组蛋白进行... 详细信息

【目的】葡聚糖酶是饲用添加剂的重要成分,本研究旨在从湖羊消化道微生物中挖掘性质优良的GH9家族葡聚糖酶基因,用于研发新型饲用酶制剂。【方法】从湖羊瘤胃微生物cDNA中扩增IDSGLUC9-25基因,在大肠杆菌中进行异源表达,对重组蛋白进行诱导表达和纯化,研究重组蛋白的酶学性质和底物水解模式。【结果】IDSGLUC9-25基因编码527个氨基酸,包含一个CelD_N结构和一个GH9家族催化结构域;重组蛋白rIDSGLUC9-25分子量约为62.7 kDa,最适反应温度和pH分别为40℃和6.0,在30–50℃下活性较高,在pH 4.0–8.0范围内能够保持较高的稳定性,经pH4.0–8.0缓冲液处理1h后残余活性均大于90%;底物谱分析表明,rIDSGLUC9-25能催化大麦β-葡聚糖、苔藓地衣多糖、魔芋胶和木葡聚糖,比活性分别为(443.55±24.48)、(65.56±5.98)、(122.37±2.85)和(159.16±7.73)U/mg;利用薄层色谱法(thinlayer chromatography,TLC)和高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)分析水解产物发现,rIDSGLUC9-25降解大麦葡聚糖主要生成纤维三糖(占总还原糖64.19%±1.19%)和纤维四糖(占总还原糖26.24%±0.12%),催化地衣多糖主要生成纤维三糖(占总还原糖78.46%±0.89%)。【结论】本研究报道了一种来自密螺旋体属细菌的内切β-1,4-葡聚糖酶IDSGLUC9-25(EC3.***.1.4),能高效催化多糖底物生成纤维三糖和纤维四糖,为研发饲用酶制剂和制备低聚寡糖建立基础。

关键词：湖羊消化道微生物葡聚糖酶 IDSGLUC9-25 纤维寡糖

白色瘤胃球菌双功能糖苷水解酶IDSGH5-23的表达与性质分析

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：韩俊彦丁钰杰尉俏女徐晓锋章成昌张骥王佳堃尹尚军徐洁皓王谦杭州云心生物科技有限公司浙江万里学院生物与环境学院浙江大学动物科学学院奶业科学研究所

葡聚糖酶和木聚糖酶等糖苷水解酶是能水解、消减饲料中非淀粉多糖类抗营养因子酶制剂的重要组分。本研究基于前期构建的湖羊瘤胃微生物宏转录组文库信息，从瘤胃微生物c DNA中克隆了一种葡聚糖酶/木聚糖酶双功能酶基因IDSGH5-23，在大... 详细信息

葡聚糖酶和木聚糖酶等糖苷水解酶是能水解、消减饲料中非淀粉多糖类抗营养因子酶制剂的重要组分。本研究基于前期构建的湖羊瘤胃微生物宏转录组文库信息，从瘤胃微生物c DNA中克隆了一种葡聚糖酶/木聚糖酶双功能酶基因IDSGH5-23，在大肠埃希菌中进行异源表达，并研究了重组蛋白IDSGH5-23的催化性质。结果发现：IDSGH5-23蛋白的理论分子量和等电点分别为45.8 kDa和4.44，与来自白色瘤胃球菌（Ruminococcus albus）的GH5蛋白（WP＿013499238）氨基酸序列相似性达99.51%。在本试验条件下，IDSGH5-23的最适反应温度和pH分别为30℃和6.0，在pH 4.0～8.0范围内较为稳定；IDSGH5-23能高效催化大麦β-葡聚糖、地衣多糖、魔芋胶和榉木木聚糖，其中，水解地衣多糖主要生成纤维三糖，水解大麦β-葡聚糖生成聚合度大于3的纤维寡糖，水解榉木木聚糖生成木三糖至木六糖。综上所述，本研究获取了一个来自瘤胃微生物的葡聚糖酶/木聚糖酶双功能酶IDSGH5-23，为研发饲用酶制剂和制备低聚寡糖奠定了基础。

关键词：瘤胃微生物葡聚糖酶木聚糖酶催化性质底物水解