生物计量虚拟专辑
主编俞晓平及其团队在学报发文
专题论文汇编
褐飞虱卵黄原蛋白基因NlVg1的克隆及表达分析
陈桐桐;张旖旎;郝培应;孙传信;俞晓平;目的:卵黄原蛋白是昆虫卵黄磷蛋白的前体，也是卵母细胞成熟和胚胎发育阶段最为重要的生殖蛋白。本文研究褐飞虱Nilaparvata lugens St?l卵黄原蛋白基因的表达规律，旨在为筛选害虫防治靶标及敏感期提供线索。方法:根据褐飞虱转录组测序信息，对预测编码卵黄原蛋白的Unigene 40792序列(NlVg1)进行了克隆，应用实时荧光定量PCR技术对NlVg1在褐飞虱不同发育时期以及不同水稻品种上的表达规律进行了研究。结果:克隆的NlVg1开放阅读框长1 212 bp,编码的蛋白含403个氨基酸残基。通过对转录水平的表达分析发现，NlVg1在褐飞虱1～4龄若虫期不表达，从5龄开始有少量表达，在羽化3 d的成虫时期表达量最高；在抗性水稻品种的表达量低于感性品种。结论:本研究克隆了褐飞虱的1个卵黄原蛋白相关基因NlVg1的全长cDNA开放阅读框，对其编码的氨基酸序列进行了生物信息学分析，并通过荧光定量PCR技术对褐飞虱在不同发育时期以及不同水稻品种饲养条件下的该基因的表达规律进行研究。研究结果为后期选择合适的时期对目的基因进行RNAi等功能研究提供了线索。
基于不同配体的NSE检测方法研究进展
梁展玮;彭涛;胡亚琳;屈子裕;路欣;焦学诗玛;王一楠;俞晓平;目的:通过综述神经特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)检测方法研究进展，为NSE灵敏准确定量检测方法开发提供有力解决方案。方法:结合文献和数据库搜索，总结NSE的结构特征与基本性质，系统介绍近年来基于不同配体的NSE检测方法与技术的研究进展。结果:作为目前最可靠的小细胞肺癌诊断标志物，NSE已被应用于开发多种检测方法与技术，并被应用于临床中肺癌的诊断、预后及疗效评估。结论:目前尚无统一的金标准方法来检测NSE,但已经开发出了多种基于不同配体的检测方法，它们可以用于恶性肿瘤等重大疾病的早期诊断、病情监控和预后评估，为临床提供技术支持。
中药黄酮类化合物抗动脉粥样硬化研究进展
俞晓平;李轶维;王月;杨科;目的:总结了关于黄酮类化合物的结构和来源以及在动脉粥样硬化进展中最重要的作用机制，以期为黄酮类化合物药物的研究提供一定的理论基础。方法:大量体内外实验已证明黄酮类化合物有显著的抗动脉粥样硬化作用。它主要通过抗氧化、抗炎、抗血小板、扩血管和降血压、调节血脂以及对肠道菌群的调节等作用机制，来降低动脉粥样硬化发生风险。结果:黄酮类化合物的未来发展对动脉粥样硬化的发展有着显著的影响。结论:有必要对黄酮类化合物进行进一步研究，以期开发出有明确疗效且作用机制更加清楚的天然黄酮类药物。
基于DNA条形码的稻蓟马、稻叶蝉和稻飞虱种类鉴别
程依情;邵珠龙;王正亮;俞晓平;目的:研究DNA条形码技术在稻田小型害虫稻蓟马、稻叶蝉和稻飞虱种类鉴别中的适用性。方法:利用DNA条形码的通用引物对稻田3种稻蓟马、5种稻叶蝉和3种稻飞虱的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(Cytochrome c oxidase subunit I, COI)基因序列进行扩增、测序和分析，以Kimura-2-parameter (K2P)模型计算种间和种内遗传距离，并以邻接法(Neighbor-Joining, NJ)构建系统发育树。结果:通过PCR扩增测序结合GenBank公共序列筛选获得11种水稻害虫COI序列共34条，其序列长度位于646～658 bp之间，且碱基组成存在明显的A+T碱基偏向性。K2P遗传距离分析结果显示，11种水稻害虫的种内和种间平均遗传距离分别为0.002和0.326,最大种内和最小种间遗传距离分别为0.004和0.091,种内与种间遗传距离之间存在显著的条形码间隙(barcode gap)。系统发育分析结果显示，NJ进化树中同一物种昆虫聚集于同一进化分支，聚类分析与形态学鉴定结果一致。结论:基于COI基因的DNA条形码技术可以准确鉴别我国水稻上三类小型害虫——稻蓟马、稻叶蝉和稻飞虱。
褐飞虱KCTD3基因克隆、序列分析及其时空表达研究
姬金亮;张瑞娟;李雅彬;余建斌;俞晓平;许益鹏;目的:克隆褐飞虱钾通道蛋白KCTD3基因，并研究其序列特征和时空表达情况，以更好地了解褐飞虱KCTD3在褐飞虱生长发育中的作用，为防治褐飞虱提供理论依据。方法:通过PCR扩增褐飞虱KCTD3基因，运用生物信息学方法对褐飞虱KCTD3基因序列进行分析；之后采用荧光定量PCR(qPCR)检测KCTD3基因在褐飞虱不同生长发育时期(1～5龄若虫和1～9日龄雌成虫)和不同组织(胸部、卵巢、脂肪体、头部和肠道)中的表达情况。结果:褐飞虱KCTD3基因开放阅读框长度为2 139 bp,编码712个氨基酸残基，预测蛋白相对分子质量为78 200 u,等电点为7.6,包含有一个BTB保守结构域，无信号肽。系统进化树显示，褐飞虱KCTD3与半翅目茶翅蝽Halyomorpha halys和绿盲蝽Apolygus lucorum的KCTD3亲缘关系最近。qPCR结果显示，褐飞虱KCTD3在褐飞虱发育的所有阶段均有表达且在雌成虫中高水平表达，KCTD3在若虫时期表达量较为稳定，而在3日龄成虫中的表达量最高；组织表达分析表明，褐飞虱KCTD3在各组织中均有表达，且在卵巢中的表达量明显高于其他组织，在脂肪体中的表达量最低。结论:本研究成功克隆了褐飞虱KCTD3基因，明确了KCTD3的序列特征和时空表达模式，结果暗示KCTD3在褐飞虱的生长发育和生殖中起重要作用。
褐飞虱若虫、成虫期荧光定量PCR内参基因的筛选
矫启启;叶成龙;冯娅琳;郝培应;俞晓平;目的:筛选适用于褐飞虱Nilaparvata lugens成虫期目的基因表达水平检测的内参基因。方法:根据褐飞虱转录组数据初步筛选候选内参基因，采用RT-qPCR技术检测候选内参基因RPS11、β-actin和18S(18S rRNA)在褐飞虱不同发育阶段的表达水平，分别按照若虫阶段、成虫阶段、若虫-成虫阶段(包含若虫期和成虫期)3种情况分析内参基因在不同发育阶段的表达稳定性，用geNorm、NormFinder、BestKeeper和ΔCt 4种方法对数据进行处理，并用RefFinder对以上4种方法进行内参基因稳定性综合分析。结果:在褐飞虱若虫阶段，geNorm、NormFinder、BestKeeper和ΔCt 4种方法均表明RPS11基因的稳定性最好；在褐飞虱成虫阶段和若虫-成虫阶段，ΔCt和NormFinder方法分析表明，18S作为内参基因更稳定，而BestKeeper分析显示RPS11基因比18S稳定，geNorm分析表明RPS11与18S基因稳定性相同，4种方法均表明β-actin基因的稳定性最差。RefFinder综合以上4种分析方法，结果显示3个内参基因稳定性由强到弱依次为：18S、RPS11和β-actin。分别以RPS11、β-actin和18S为内参基因，检测NlATG3基因在褐飞虱成虫阶段羽化后不同天数的相对表达量，发现NlATG3基因在褐飞虱成虫羽化后不同天数的表达规律因内参基因的不同而出现差异。结论:内参基因RPS11在褐飞虱若虫时期表达稳定，但18S更适用于检测褐飞虱成虫阶段羽化后不同天数目的基因的表达水平。
链霉菌沉默基因簇激活在天然产物生物合成中的研究进展
马正;施越;章金垚;俞晓平;目的:本文概述了目前激活链霉菌沉默生物合成基因簇的研究进展，并对其应用进行了讨论和展望。方法:基因测序技术揭示链霉菌基因组中蕴含几十个次级代谢产物生物合成基因簇，而这些基因簇在常规培养条件下往往处于“沉默状态”,不表达或低表达，目前主要有沉默基因簇的异源表达、调控基因修饰、核糖体工程技术、基于报告基因指示等多种策略用于链霉菌中沉默基因簇的激活。结果:链霉菌中的沉默基因簇可被定向或非定向的“激活”,并实现众多新型天然化合物的合成。结论:链霉菌沉默基因簇的激活已成为新药开发的重要来源。
不同发育历期褐飞虱脂肪体与肠道内共生菌数量的变化
熊振泽;史嘉腾;宋阳;申屠旭萍;俞晓平;目的:褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)脂肪体和肠道内存在大量共生菌，这些共生菌与褐飞虱相互依存相互影响。本研究建立了褐飞虱共生菌的数量测定方法，为揭示共生菌在昆虫体内的功能奠定基础。方法:建立荧光定量PCR反应检测体系，检测不同发育历期褐飞虱脂肪体和肠道内共生菌数量的变化。结果:5龄若虫至羽化后2 d,雌、雄虫肠道共生菌数量显著减少，至羽化6 d,雌虫肠道共生菌数量又有显著增加；3龄至5龄，若虫脂肪体共生菌的数量显著减少；5龄若虫至羽化后2 d,雌虫脂肪体共生细菌数量无显著变化，共生真菌数量显著增加，至羽化后6 d,共生细菌数量显著增加，共生真菌显著减少；雄虫共生菌的变化趋势与雌虫的共生真菌相似。结论:本研究明确了不同发育历期褐飞虱肠道与脂肪体内共生菌数量的变化规律，为后续进一步阐明褐飞虱和共生菌之间的关系提供科学依据。
产蛋白酶菌株的筛选及其在固态发酵豆粕中的应用
李慧杰;林恒伊;黄心怡;韩涛;王骥腾;马正;俞晓平;目的:筛选高产蛋白酶菌株，探究微生物发酵对豆粕抗原蛋白的影响，以期提高豆粕在水产饲料中的使用价值。方法:从土壤样品中筛选出1株蛋白酶酶活为1 390.6±12.5 U/mL的菌株LX-6,经生理生化特性和16S rDNA分子鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。通过B.amyloliquefaciens LX-6不同时间发酵豆粕，分析SDS-PAGE中大分子抗原蛋白降解情况、发酵样品总蛋白以及水溶性蛋白含量。结果:在37℃、物料含50%水的条件下，发酵24 h豆粕中大分子抗原蛋白全部降解，48 h时水溶性蛋白含量达到最高44.45%。结论:B.amyloliquefaciens LX-6发酵后有效提高了豆粕的蛋白含量，此发酵豆粕有望今后开发成水产饲料。
基于特征肽段定量新冠病毒刺突蛋白S1亚基的方法建立
马玉清;夏文强;张雅芬;崔海峰;汤近天;俞晓平;叶子弘;目的:建立基于特征肽段的新冠病毒刺突蛋白S1亚基定量方法。方法:根据蛋白序列、糖基化修饰位点等筛选特征肽段;利用胰蛋白酶水解蛋白为相对分子质量较小的肽段,并优化反应参数;最后结合同位素稀释质谱法建立刺突蛋白S1亚基定量检测方法,并进行方法学考察。结果:基于特征肽段的同位素稀释质谱法检测样品中S1亚基质量分数为1.007×10~(-3),扩展不确定度为0.070×10~(-3),结果准确,与基于氨基酸分析的同位素稀释质谱法检测结果比较无显著差异。特征肽段质量分数在0.47×10~(-9)～1×10~(-3)范围内,回归相关系数R~2>0.999 9,线性良好。该方法日内与日间精密度均小于5%,检测准确度均在95%～105%之间,重复性良好。该方法不受基质中其他蛋白的干扰,可溯源至国际单位制,有助于该蛋白绝对定量、标准物质研制等。结论:该方法可行性良好,后期可供参考用于新冠病毒刺突蛋白S1亚基的定量。