摘要：研究双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点,并设计其测序的通用引物,为今后双翅目昆虫线粒体基因组的研究提供参考和依据。利用比较基因组学和生物信息学方法,分析了已经完全测序的26个双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点、碱基组成和保守区,并据此设计了双翅目昆虫基因组测序的通用引物。结果表明:双翅目昆虫线粒体基因组长14503～19517bp,其结构保守,含有37个编码基因,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA编码基因和2个rRNA编码基因,此外还包含一段长度差异很大的非编码区(AT富含区)。基因组内基因排列次序稳定,除个别基因外,其余都与黑腹果蝇Drosophila melanogaster基因排列次序一致。基因组的碱基组成不均衡,AT含量在72.59%～85.15%之间,碱基使用存在偏向性,偏好使用AC碱基。全基因组的核苷酸和氨基酸序列保守,共鉴定了11个保守区。在保守区内共设计了26对双翅目线粒体基因组测序通用引物,扩增的目标片段都在1200bp以内。将该套通用引物用于葱蝇Delia antiqua线粒体全基因组测序,结果证明其高效、合用。

摘要：海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是昆虫海藻糖合成途径中的关键酶之一。本研究通过对葱蝇Delia antiqua海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、序列分析及滞育相关表达的分析,旨在证明该基因在能源合成以及抵御高温和低温环境方面6发挥重要作用,为进一步弄清葱蝇滞育分子机制提供理论依据。根据葱蝇抑制消减杂交文库中的EST序列信息,设计特异性引物,并通过RACE技术克隆了葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因全长cDNA,命名为DaTPS1(GenBank登录号:JX681124),其全长为2904bp,开放阅读框2448bp,编码815个氨基酸,推测其相对分子质量为91.2kD,等电点为5.96。生物信息学分析表明,该基因编码的氨基酸序列具有两个保守结构域,与其他物种TPS具有较高的同源性,其中和黑腹果蝇Drosophila melanogaster亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为92.1%;其蛋白质三维结构有15条大的α螺旋和11股反向平行的β链折叠。RT-PCR分析表明,DaTPS1在葱蝇非滞育、夏滞育和冬滞育期蛹中都有表达,但是非滞育期各时期表达量基本没有变化,而在夏滞育和冬滞育蛹的滞育前期表达量较高,滞育保持期表达量较低,滞育期后期表达量又有所升高。推断在葱蝇蛹夏滞育和冬滞育期前期,TPS1开始催化合成较多的海藻糖以提高滞育期抵御不良环境的能力,滞育保持期蛹的新陈代谢降低,所需能量较少,所以TPS1处于低水平表达状态,而滞育期结束后,蛹生长发育逐渐恢复,所需能量有所增加,TPS1的表达量再次升高。本研究对揭示昆虫TPS在能量代谢通路中的作用及昆虫滞育的分子机理具有一定的科学意义。

摘要：过氧化氢酶(catalase,CAT)对昆虫的生长发育和代谢活动具有重要意义,是昆虫清除H2O2的关键酶.昆虫在滞育期间代谢速率很低,而CAT的活力与代谢强度有关,因此滞育期的昆虫是研究该酶的良好材料.本研究基于葱蝇转录组unigene序列信息,设计特异性引物并首次通过PCR技术克隆了葱蝇过氧化氢酶基因全长cDNA,命名为DaCAT,其全长为2 073bp,开放阅读框1 518bp,编码505个氨基酸,推测其相对分子质量为5.68×104,等电点为7.72.该研究对其进行了生物信息学分析并建立了系统发育树,分析表明该基因编码的氨基酸序列具有2个保守结构域及多个酶活性位点,与其他物种CAT具有较高的同源性,其中和拟果蝇Drosophila simulans亲缘关系最近,相似率为89.3%,采用SWISS-MODEL对其进行了蛋白质同源建模及3D结构预测分析,为进一步研究DaCAT基因在葱蝇滞育期间的代谢表达、酶活力测定以及具体功能奠定了基础.

摘要：谷胱苷肽S-转移酶(GST)是昆虫体内广泛存在的一类解毒酶,可以保护机体免受内源性或氧化物的损害。昆虫对一些杀虫剂的抗性与GST表达水平增高有关。GST的研究主要集中在杀虫剂抗性上,可将其作为昆虫的药物靶标,设计和开发新型的杀虫剂。采用RACE的方法,克隆了葱蝇(Delia antiqua)GST基因cDNA的全长序列(GenBank登录号:JQ625502),获得的cDNA全长874bp,其中阅读框ORF 627bp,编码208个氨基酸,推测其相对分子质量为23.9kD,等电点为5.83。通过该基因推导的氨基酸序列与其它物种的GST蛋白进行相似性比较和系统发育分析,发现葱蝇与丝光绿蝇(Lucilia cuprina)的谷胱甘肽转移酶氨基酸序列同源性最高。该结果进一步丰富了GST基因的基础数据,有助于葱蝇的杀虫剂抗性机理和发育机理的相关研究。