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昼夜节律是生物界最普遍的节律行为,目前对于昼夜节律的研究主要集中在节律基因的克隆鉴定方面,很多的生物昼夜节律基因已经被鉴定和克隆出来。东亚飞蝗作为一个不完全变态的可以分为散居和群居类型的昆虫,其昼夜节律的研究具有重要的意义,其昼夜节律基因的克隆和鉴定能为进一步的分子机制研究做出铺垫,也能在一定程度上为农业防治害虫提供理论支持。光照作为主要的授时因子在很多生物中都有研究,例如果蝇,帝王蝶,蚕等等。但是对生物体的一些运动方面的影响却不尽相同,从生物生命活动上来说,光照影响到生物的运动,鸣叫,交配,产卵,迁徙等等。在分子水平上,光照能改变节律基因的表达水平,从而影响到生物钟的时间长短,甚至导致生物钟的重置。本文利用qRT-PCR技术通过对光照时间长短的控制,从分子水平上对一些基因的表达量进行实时的检测,为飞蝗节律分子机制的进一步研究提供了一些依据。本文根据NCBI网上数据库和中科院动物研究所飞蝗转录组数据库,结合生物信息学的方法找到一些节律基因的大致序列,然后用primer 5.0设计引物,通过PCR技术和相对应的生物学软件,克隆了并拼接出东亚飞蝗的5个基因的完整开放读码框(ORF),包括cry1, cry2, timeless, clock, pdp。然后对其核苷酸序列进行了分析和分子进化分析;最后利用qRT-PCR技术,在LD、DD、LL的三种光照模式的处理条件下,对飞蝗一天24小时上述五个基因进行实时RNA水平的检测,通过对检测结果的统计分析,对主要的节律基因进行功能的预测和分析。主要结果如下:clock基因ORF框全长2175bp,编码724个氨基酸;cry1基因ORF框全长1623bp,编码540个氨基酸;cry2基因ORF框全长1701bp,编码566个氨基酸;timeless基因ORF框全长3615bp,编码1204个氨基酸;pdp基因ORF框全长1479bp,编码492个氨基酸。蛋白分析表明,飞蝗基因clock编码724个氨基酸,理论推测的蛋白CLK分子量(Mw)80577.96,等电点(pI)5.67。cry1编码540个氨基酸,推测蛋白CRY1分子量(Mw)62331.02,等电点6.16。cry2编码566个氨基酸,推测蛋白CRY2分子量(Mw)64941.83,等电点8.63。timeless编码1204个氨基酸,推测蛋白TIM分子量(Mw)137381.21,等电点5.60。pdp编码492个氨基酸,推测蛋白PDP分子量(Mw)55676.86,等电点7.66。用在线软件分析,五个蛋白都无明显的信号肽序列,推测都属于非分泌蛋白。进行跨膜区域分析,蛋白CLK、CRY1、CRY2、TIMELESS和PDP的跨膜次数分别为8、3、10、9和8次。用PBLC的在线分析工具SOPMA对蛋白序列的二级结构进行预测,CLK的α螺旋(Alpha helix, Hh)占27.62%,延伸链(Extended strand, Ee)占16.30%,β转角(Beta turn,Tt)占3.45%,随机卷曲结构(Random coil, Cc)占52.62%。CRYl的α螺旋(Alpha helix,Hh)占39.07%,延伸链(Extended strand, Ee)占10.19%,p转角(Beta turn, Tt)占5.74%,随机卷曲结构(Random coil, Cc)占45%。CRY2的α螺旋(Alpha helix, Hh)占39.40%,延伸链(Extended strand, Ee)占10.60%,p转角(Beta turn, Tt)占5.83%,随机卷曲结构(Random coil, Cc)占44.17%。TIM的α螺旋(Alpha helix, Hh)占42.19%,延伸链(Extended strand, Ee)占10.13%,β转角(Beta turn, Tt)占3.32%,随机卷曲结构(Random coil, Cc)占44.35%。蛋白PDP的α螺旋(Alpha helix, Hh)占43.90%,延伸链(Extended strand, Ee)占14.02%,B转角(Beta turn, Tt)占3.25%,随机卷曲结构(Random coil,Cc)占38.82%。然后对各个基因进行分子进化分析,每个基因的分析结果都符合理论上的进化关系。在不同的处理条件下对节律基因分析推测结果显示:基因clock、cry2和timeless受到光源授时因子的调控,基因cryl可能和飞蝗的群居与散居之间的转变有一定的联系,pdp基因一天中表达量变化不明显,推测可能是节律周边基因。