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线粒体编码基因ND6和ATP6介导锈赤扁谷盗低温耐受性形成的机制
1
作者 袁国庆 陈二虎 唐培安 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第22期4483-4494,共12页
【背景】低温可以引起变温动物的适应性反应,其中储粮重要害虫锈赤扁谷盗(Cryptolestes ferrugineus)对低温环境展现出极强的适应能力。线粒体编码基因对维持生物体的呼吸代谢和ATP合成至关重要,其在昆虫中具有多种功能,然而线粒体基因... 【背景】低温可以引起变温动物的适应性反应,其中储粮重要害虫锈赤扁谷盗(Cryptolestes ferrugineus)对低温环境展现出极强的适应能力。线粒体编码基因对维持生物体的呼吸代谢和ATP合成至关重要,其在昆虫中具有多种功能,然而线粒体基因在昆虫中的低温适应性功能知之甚少。【目的】明确线粒体编码基因在储粮害虫锈赤扁谷盗低温适应性形成过程中的作用。【方法】测定两个锈赤扁谷盗地理种群ST(石塘)和CK(长康)试虫在致死低温(-20℃)下的耐受性;利用CO_(2)检测仪和ATP含量试剂盒测定ST和CK种群锈赤扁谷盗的呼吸速率和ATP含量;通过RT-q PCR技术测定ST和CK种群锈赤扁谷盗之间13个线粒体编码基因的相对表达水平;利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术沉默锈赤扁谷盗关键线粒体编码基因ND6和ATP6,并分析ND6和ATP6被有效沉默后锈赤扁谷盗的另外12个线粒体编码基因表达水平、呼吸速率、ATP含量以及低温耐受性变化情况。【结果】锈赤扁谷盗CK种群的低温耐受性高于ST种群,而CK种群的呼吸速率和ATP含量仅为ST种群的58.68%和62.54%,并且CK种群除ND3外的12个线粒体编码基因表达水平均显著低于ST种群。ST和CK种群的低温耐受性与生理指标(呼吸速率、ATP含量和线粒体编码基因表达水平)之间存在负相关关系。通过饲喂dsRNA有效沉默关键线粒体编码基因ND6和ATP6后,锈赤扁谷盗呼吸速率和ATP含量显著降低,低温耐受性显著增强。【结论】线粒体编码基因ND6和ATP6调控能量代谢参与锈赤扁谷盗低温耐受性形成。 展开更多
关键词 锈赤扁谷盗 低温耐受性 能量代谢 线粒体编码基因 RNA干扰
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苯并[a]芘对赤子爱胜蚓线粒体编码基因表达影响研究 被引量：4
2
作者 郑森林 宋玉芳 +3 位作者 邱晓燕 孙铁珩 张薇 M.L. Ackland 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期391-397,共7页
根据ISO11268-1:1993方法,完成了土壤中苯并[a]芘对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的人工污染模拟实验.并采用Clontech PCR-SelectTMcDNASubtration Kit构建了污染组和对照组蚯蚓之间的抑制消减文库.经测序和比对分析,在苯并[a]芘诱导上调... 根据ISO11268-1:1993方法,完成了土壤中苯并[a]芘对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的人工污染模拟实验.并采用Clontech PCR-SelectTMcDNASubtration Kit构建了污染组和对照组蚯蚓之间的抑制消减文库.经测序和比对分析,在苯并[a]芘诱导上调文库中发现5个线粒体DNA(mtDNA)编码的基因,且在上调文库中具有较高的频率.它们分别为:细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,NADH氢脱氢酶亚基1,ATP合成酶亚基.研究表明,土壤中苯并[a]芘污染改变了蚯蚓线粒体基因组的表达水平,线粒体基因组表达异常是多环芳烃污染胁迫的重要分子生物标记物. 展开更多
关键词 土壤污染 苯并[A]芘 赤子爱胜蚓 线粒体编码基因 抑制消减杂交
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环境胁迫对锈赤扁谷盗呼吸速率及线粒体编码基因表达水平的影响 被引量：2
3
作者 陈二虎 袁国庆 +1 位作者 孙晟源 唐培安 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2023年第24期4866-4879,共14页
【背景】线粒体是生物体内一种重要细胞器,是细胞消耗氧和产生能量物质三磷酸腺苷(ATP)的主要场所,在生物体抵抗逆境过程中发挥重要作用。锈赤扁谷盗(Cryptolestes ferrugineus)是一种世界性储粮害虫,具有极强的环境适应性。【目的】分... 【背景】线粒体是生物体内一种重要细胞器,是细胞消耗氧和产生能量物质三磷酸腺苷(ATP)的主要场所,在生物体抵抗逆境过程中发挥重要作用。锈赤扁谷盗(Cryptolestes ferrugineus)是一种世界性储粮害虫,具有极强的环境适应性。【目的】分析锈赤扁谷盗呼吸速率及线粒体编码基因对不同环境胁迫的响应,探究线粒体在锈赤扁谷盗抗逆境胁迫中的应激反应。【方法】根据锈赤扁谷盗线粒体基因组数据鉴定获得线粒体编码基因,并设计相应实时荧光定量PCR(RT-qPCR)引物。通过生物测定方法得出锈赤扁谷盗对熏蒸剂(甲酸乙酯)、植物源杀虫剂(鱼藤酮)和储粮保护剂(阿维菌素)的毒力回归方程及LC30,并用该浓度对试虫进行后续药剂胁迫处理。利用RT-qPCR技术解析锈赤扁谷盗线粒体编码基因的时空(不同发育阶段和幼虫不同组织)表达模式。最后,使用CO_(2)检测仪和RT-qPCR技术研究锈赤扁谷盗在高温(35和40℃)、甲酸乙酯、鱼藤酮、阿维菌素、饥饿等逆境胁迫下呼吸速率的变化以及线粒体编码基因的表达模式。【结果】共设计12个线粒体编码基因(除nad6)的定量引物。RT-qPCR结果显示这些线粒体编码基因在3龄幼虫阶段均具有较高表达水平,且线粒体基因在3龄幼虫马氏管中特异性高表达。此外,高温胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率呈现显著上升趋势,线粒体编码基因nad2、cytb及cox2表达水平显著上升,而nad4、nad4L、cox3及atp6则呈现显著下调趋势。甲酸乙酯熏蒸胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率显著降低,12个线粒体编码基因均显著下调表达,其中nad4L和nad5的表达水平仅为对照组的3.48%和1.91%。鱼藤酮和阿维菌素胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率均显著降低,且除cox2外的线粒体编码基因表达量均显著下调。饥饿胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率显著降低,且随着胁迫时间增加,线粒体编码基因表达水平下调� 展开更多
关键词 锈赤扁谷盗 环境胁迫 呼吸速率 线粒体编码基因
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绵羊线粒体基因变异与产羔数性状的关联分析 被引量：2
4
作者 陈晓勇 孙洪新 +3 位作者 袁明 康振江 敦伟涛 赵兴波 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期449-456,共8页
本研究旨在分析mtDNA变异与产羔数性状的关系。以杜泊、陶赛特、萨福克绵羊为研究对象,通过线粒体基因组测序、基因型分析等技术发现,杜泊羊线粒体基因组编码区存在25个突变位点,包括rRNA突变位点2个,tRNA突变位点2个,多肽编码基因突变... 本研究旨在分析mtDNA变异与产羔数性状的关系。以杜泊、陶赛特、萨福克绵羊为研究对象,通过线粒体基因组测序、基因型分析等技术发现,杜泊羊线粒体基因组编码区存在25个突变位点,包括rRNA突变位点2个,tRNA突变位点2个,多肽编码基因突变位点21个(包括错义突变9个和同义突变12个);陶赛特羊线粒体基因组编码区存在20个突变位点,包括rRNA突变位点5个,tRNA突变位点1个,多肽编码基因突变位点14个(包括错义突变3个和同义突变11个);萨福克羊线粒体基因组编码区存在77个突变位点,包括rRNA突变位点7个,tRNA突变位点3个,多肽编码基因突变位点67个(包括错义突变7个和同义突变60个)。杜泊、陶赛特绵羊mtDNA各突变位点均与产羔数关联不显著;萨福克绵羊中发现的14个变异位点与产羔数显著相关(P<0.05),其中单个突变位点(T7759C)和单倍型(ATTCATTAAACTTT)最大效应均为0.22只·胎-1。结果表明,杜泊、陶赛特绵羊产羔数性状线粒体基因效应不显著;萨福克绵羊mtDNA变异与产羔数显著相关。 展开更多
关键词 线粒体编码基因 产羔数 绵羊 遗传变异 基因效应
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一氧化氮诱导食管癌细胞过表达基因的分离与鉴定 被引量：2
5
作者 李恩民 陈玮莹 +2 位作者 陈爱云 吴健谊 许丽艳 《癌症》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第6期610-614,共5页
背景与目的:在一氧化氮(nitricoxid,NO)对食管癌细胞的诱导作用中,一些基因可能会出现过表达,但究竟哪些基因过表达至今尚不清楚。本研究拟对NO诱导食管癌细胞中的过表达基因进行分离鉴定。方法:以人食管癌细胞系EC109作为驱赶方(drive... 背景与目的:在一氧化氮(nitricoxid,NO)对食管癌细胞的诱导作用中,一些基因可能会出现过表达,但究竟哪些基因过表达至今尚不清楚。本研究拟对NO诱导食管癌细胞中的过表达基因进行分离鉴定。方法:以人食管癌细胞系EC109作为驱赶方(driver),以被NO诱导的EC109作为实验方(tester),应用抑制消减杂交(suppressionsubtractivehybridization,SSH)等技术手段研究NO诱导的食管癌细胞中基因的过表达情况。在获得6个SSH阳性克隆的基础上,通过反向mRNA斑点印迹阵列实验进行过表达基因的筛选,通过Northernblot对过表达基因进行验证,并对过表达基因的表达标志序列(expressedsequencetag,EST)实施序列测定,然后与GenBank进行BLAST同源性比较和序列突变分析。结果:鉴定出了两个线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)编码的基因,即ND-4L和ND-4,并在ND-4L/ND-4基因片段(10736-11449)上发现了三处点突变(10872T→C,11001A→G,1134A→G)。结论:NO可以诱导线粒体DNA编码的ND-4L和ND-4等基因过表达,这将为深入揭示NO对肿瘤细胞的作用机制提供新的重要线索。 展开更多
关键词 一氧化氮 诱导 食管癌 线粒体DNA编码基因 基因过表达 抑制消减杂交
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盲蝽科线粒体蛋白编码基因的比较研究 被引量：3
6
作者 赵婉清 史淦琳 +1 位作者 高诗聪 张虎芳 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期96-103,共8页
[目的]本研究旨在比较分析盲蝽科线粒体蛋白编码基因的碱基组成、密码子使用情况、基因进化速率等序列特征,并基于13个蛋白编码基因(PCGs)构建盲蝽科的系统发育关系,试图对盲蝽科进行系统全面的比较线粒体基因组学研究。[方法]通过NCBI... [目的]本研究旨在比较分析盲蝽科线粒体蛋白编码基因的碱基组成、密码子使用情况、基因进化速率等序列特征,并基于13个蛋白编码基因(PCGs)构建盲蝽科的系统发育关系,试图对盲蝽科进行系统全面的比较线粒体基因组学研究。[方法]通过NCBI中的GenBank数据库下载盲蝽科14属代表物种的线粒体基因组,利用Geneious8.0.4抽提13个蛋白编码基因序列。利用MEGA7.0统计碱基组成、起始和终止密码子使用情况、同义密码子使用频率以及序列信息位点。在DNAsp 6.0中计算蛋白编码基因的非同义替换率(Ka)、同义替换率(Ks)和Ka/Ks值,用以评估基因的进化速率。在RAxML⁃7.0.3和MrBayes3.2.2软件中,分别构建基于最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)的系统发育树。利用PartitionFinder选择2种建树方法采用的最优分区和模型。[结果]盲蝽科昆虫线粒体蛋白编码基因的A+T含量为75.5%,atp8的A+T含量最高(83.4%)。起始密码子均为典型的ATN,且ATG和ATT的使用频率较高;终止密码子TAA和T的使用频率较高,TAG较少使用。使用频率最高的同义密码子是UUA(L),且第三位点为A/T的密码子使用频率较高。所有蛋白编码基因的Ka/Ks值都小于1,受到纯化选择的作用。其中,cox1的进化速率最慢,atp8的进化速率最快。ML和BI发育树结果一致,且节点支持率均较高(PP=1.00/BP>73),网蝽科作为外群为一支,盲蝽亚科和叶盲蝽亚科互为姐妹群。在盲蝽亚科中,狭盲蝽族Stenodemini和盲蝽族Mirini互为姐妹群关系。盲蝽族内系统发育关系为:(Apolygus+Lygus)+(Adelphocoris+Creontiades)。[结论]本研究为盲蝽科昆虫的分子进化信息增添了有益的数据,同时也为后续的盲蝽科系统发生关系奠定了科学基础。 展开更多
关键词 盲蝽科 线粒体蛋白编码基因 比较基因组学 系统发育
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一氧化氮诱导食管癌细胞线粒体DNA编码基因过表达 被引量：2
7
作者 李恩民 许丽艳 +2 位作者 杨帆 袁兰 陈跃 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第3期378-384,共7页
以人食管癌细胞系EC10 9作为驱赶方 (driver) ,以被一氧化氮 (nitricoxid ,NO)诱导的EC10 9作为实验方 (tester) ,应用抑制消减杂交 (suppressionsubtractivehybridization ,SSH)、反向mRNA斑点印迹和RNA印迹等技术手段研究了NO诱导的... 以人食管癌细胞系EC10 9作为驱赶方 (driver) ,以被一氧化氮 (nitricoxid ,NO)诱导的EC10 9作为实验方 (tester) ,应用抑制消减杂交 (suppressionsubtractivehybridization ,SSH)、反向mRNA斑点印迹和RNA印迹等技术手段研究了NO诱导的食管癌细胞中基因的过表达情况 .然后对过表达基因的表达序列标签 (expressedsequencetag ,EST)实施序列测定 ,并与GenBank进行BLAST同源性比较和序列突变分析 .结果先后两次从 6 9个SSH阳性克隆中共鉴定出 6个线粒体DNA (mitochondrialDNA ,mtDNA)编码的基因 ,即ND 4L、ND 4、COX 2、Lys tRNA、ATP 8和ATP 6 .表明NO可以诱导食管癌细胞mtDNA编码的基因过表达 .另外 ,在ND 4L/ND 4基因的片段 (10 736～ 114 4 9)上发现了三处同型单核苷酸置换 (10 872T→C ,110 0 1A→G ,11346A→G) ,在COX 2 /Lys tRNA/ATP 8/ATP 6基因片段 (80 11～ 85 89)上发现了一处单核苷酸缺失(8380A) .氨基酸序列分析表明 ,在NO诱导的EC10 9中可能存在着一种结构异常的ATP 8肽链 (一条在N端被截短的只有 11个氨基酸残基的肽链 ,而正常的ATP 8肽链为 6 8个氨基酸残基 ) . 展开更多
关键词 一氧化氮 诱导 食管癌细胞 线粒体DNA编码基因 基因过表达 抑制消减杂交
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革螨亚目线粒体蛋白编码基因的比较研究 被引量：1
8
作者 杨慧娟 杨志华 +1 位作者 陈婷 董文鸽 《中国病原生物学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第11期1303-1308,1314,共7页
目的分析革螨亚目9科20个物种的13个蛋白编码基因序列。方法测定革螨亚目寄螨科寄螨属的粪堆寄螨线粒体基因组全序列,结合GenBank中已有的革螨亚目9科19种革螨的线粒体基因组全序列。用Geneious 11.1.5软件抽提20种革螨的13个蛋白编码... 目的分析革螨亚目9科20个物种的13个蛋白编码基因序列。方法测定革螨亚目寄螨科寄螨属的粪堆寄螨线粒体基因组全序列,结合GenBank中已有的革螨亚目9科19种革螨的线粒体基因组全序列。用Geneious 11.1.5软件抽提20种革螨的13个蛋白编码基因序列,统计蛋白编码基因的碱基组成、起始和终止密码子使用频率。用MEGA X统计蛋白编码基因的信息位点和密码子使用情况。用软件DnaSP 6.0计算蛋白编码基因的非同义替换率(Ka)、同义替换率(Ks)和Ka/Ks值,由此分析每个基因的核苷酸进化速率。用13个蛋白编码基因的排列顺序结构图分析9科20种革螨蛋白编码基因的重排现象。用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)构建9科20种革螨的系统发育树。结果革螨亚目线粒体蛋白编码基因的A+T含量为75.0%,nad6的A+T含量最高(82.1%)。以ATN为起始密码子的使用频率明显高于GTG和TTG;在终止密码子使用中,完整的终止密码子TAA和不完整的终止密码子T的使用频率较高,TAG较少使用。对序列信息和进化速率进行分析,cox1基因的保守位点数最多,进化速率最慢;atp8基因的保守位点数最少,但进化速率最快的是cytb基因;nad5基因的变异位点数和简约信息位点数最多。5个蛋白编码基因的Ka/Ks值<1,受到负选择作用。ML和BI系统发育树结果一致,且节点支持率均较高,分支关系为[(寄螨科+土革螨科)+巨螯螨科+(厉螨科+皮刺螨科+瓦螨科+(鼻刺螨科+蠊螨科)+植绥螨科)]。革螨亚目20种革螨中有5种革螨的蛋白编码基因排列顺序保守,有15种革螨的蛋白编码基因排列顺序不保守,其中植绥螨科物种蛋白编码基因重排程度较高。结论本研究用13个蛋白编码基因序列序列特征探究革螨亚目不同科的系统发生关系,为蜱螨亚纲进化遗传学研究和分子标记选取等提供了参考依据。 展开更多
关键词 革螨亚目 线粒体蛋白编码基因 比较研究 系统发育
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