野桑蚕性信息素结合蛋白(PBP)亚家族基因的克隆与进化分析

蛾类的性信息素信号传递是研究昆虫化学通讯的模型,性信息素结合蛋白(pheromone-binding protein,PBP)亚家族是研究热点之一。克隆了野桑蚕PBP亚家族的3个基因,命名为pbp1、pbp2、pbp3(GenBank登录号:GQ246497、GQ468569、GQ468570)。分析野桑蚕和家蚕pbp基因的编码区,发现碱基突变主要以转换为主(14/18),氨基酸变异主要为同义突变(16/18),成熟蛋白质的理化性质变化小,二级结构无变化,推测野桑蚕向家蚕的进化过程中PBP亚家族的基因功能没有变化。对具有PBP亚家族3个已知基因的6个昆虫物种进行氨基酸遗传距离和同源性分析,结果表明野桑蚕和家蚕间PBP1、PBP2、PBP3的遗传距离分别为0、0.02、0,同源性分别高达100%、98.6%和100%,物种间基因的进化速率很慢,进化分析显示PBP亚家族在这几个物种分化前已经产生。     

家蚕滞育激素受体基因(BmDHR)的分子克隆及定量分析

家蚕滞育激素受体(BmDHR)能特异性地识别滞育激素(DH),参与滞育激素信号的转导,在家蚕滞育发动过程中发挥重要作用。采用RT-PCR方法克隆出BmDHRcDNA,其开放阅读框长1 311 bp,编码436个氨基酸,属于一种G蛋白偶联受体,含有7个跨膜结构域。同源性及系统进化分析表明,BmDHR蛋白序列与玉米夜蛾性信息素合成激活肽受体(HzPBANR)和家蚕性信息素合成激活肽受体(BmPBANR)蛋白序列具有较高的同源性,分别为46.0%和40.9%。定时半定量分析显示,BmDHR基因表达水平在不同条件催青的二化性5龄幼虫、蛹体中存在差异。     

家蚕体节极性基因(Bmdpp)的克隆与表达研究

体节极性基因dpp是昆虫发育过程中的关键基因。采用生物信息学的方法,利用家蚕EST数据获得了家蚕dpp基因(Bmdpp)cDNA序列。该cDNA序列全长1 206 bp,ORF1 146 bp,编码381个氨基酸,预测蛋白分子质量38.6 kD,等电点9.18。将克隆的Bmdpp基因完整CDS序列亚克隆到pET-28a(+)表达载体,转化、诱导后经SDS-PAGE电泳检测到约40 kD与预测分子质量相符的目的蛋白条带。对Bmdpp在家蚕胚胎不同发育时期的表达分析发现,该基因在受精6~14 h的表达量很低,甚至没有表达。这一表达模式和果蝇dpp基因在胚胎发育过程中的表达模式相似,推测Bmdpp在家蚕早期胚胎发育的背-腹轴分化中起作用。     

家蚕血液组分与免疫的关系

<正> 家蚕为一种经济昆虫,在昆虫分类学上属于昆虫纲、鳞翅目、蚕蛾科。由于家蚕幼虫能吐丝结茧,对我国外贸创汇起了积极作用。在农业生产上饲养的家蚕品种为抗病品种,它的免疫力与血液组分有密切关系。 家蚕血液为二种无色或淡黄色透明带粘稠性液体,主要由血浆和6种血球(原白血球、浆细胞、颗粒细胞、小球细胞、拟绛色细     

穿心莲内酯对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌关键耐药蛋白PBP2a的抑制作用

本试验旨在为探究穿心莲内酯(andrographolide, AP)对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)关键耐药蛋白青霉素结合蛋白2a(penicillin binding protein 2a, PBP2a)的抑制作用。采用实时荧光定量PCR检测AP对PBP2a编码基因mecA的转录影响,通过在线软件SWISS-MODEL等对蛋白质结构进行分析,经PyMOL以及AutoDock Tools软件进行分子对接来探究AP与PBP2a结合的可能机制,运用动力学模拟来验证AP与PBP2a蛋白结合的可靠性,进一步原核表达PBP2a并制备其多克隆抗体,通过蛋白质免疫印迹检测AP作用下MRSA中PBP2a蛋白含量的变化。结果显示：64μg/mL的AP即可显著下调mecA的转录水平,AP与PBP2a蛋白的GLU170、GLU239和THR238之间可以形成稳定的氢键作用力;成功表达并纯化获得38 kDa的PBP2a蛋白转肽酶区,且制备出的多克隆抗体可以与PBP2a蛋白特异性结合;随着AP浓度的升高,PBP2a的表...     

氨基酸模式对体外培养瘤胃主要蛋白质降解菌的影响

本研究以4头装有永久性瘤胃瘘管的徐淮山羊为试验动物,利用体外培养法研究了不同氨基酸模式对瘤胃内主要蛋白质降解菌的影响.研究结果表明不同氨基酸模式对不同菌种的作用有所差异:试验组C的氨基酸组成(Lys 16.2%、Met 5.4%、Thr 12.5%、His 5.0%、Arg 10.2%、Try 4.2%、Leu 14.7%、Ile 10.6%、Phe 10.7%、Val 10.5%)对嗜淀粉瘤胃杆菌和栖瘤胃普雷沃氏茵的促进生长效应最高;而试验组B的氨基酸组成(Lys 16.0%、Met 5.4%、Thr11.9%、His 4.5%、Arg 10.2%、Try 3.5%、Leu 15.5%、Ile 11.1%、Phe 10.5%、Val 11.5%)对溶纤维丁酸弧菌的促进生长效应最高.     

鱼粉中酸碱性氨基酸及呈味氨基酸含量特点研究

鱼粉是养殖业最优质的动物源蛋白质饲料,但其价格昂贵,鱼粉替代研究成为饲料研究关注的热点,而饲料适口性问题是其中的难点。氨基酸作为构成蛋白质的基本物质,兼具呈味功能,并能作为重要的诱食剂。为找出鱼粉良好的适口性与氨基酸含量间的相关性,本研究通过对大量鱼粉、豆粕、鸡肉粉和DDGS中氨基酸含量的测试,比较分析其中16种氨基酸含量、酸碱氨基酸含量以及酸、甜、苦、鲜四种呈味氨基酸含量的特点,结果发现鱼粉中氨基酸总量越高,Met、Lys、Thr、His、Leu、Ile及Tyr含量的占比越高,Glu、Gly、Pro和Phe含量占比越低,Ser、Ala、His、Arg和Phe含量占比则没有显著差异(P≥0.05);鱼粉中酸、碱氨基酸含量比值以及酸、甜、苦、鲜四种呈味氨基酸的比值分别稳定在25.18和37.25.20.18。     

家蚕滞育机理研究进展

滞育是昆虫适应环境的重要生理特性,家蚕的滞育还与其经济性状有着密切关系,相关生物学问题一直是研究热点。家蚕滞育发生于胚胎早期,为卵滞育型,受遗传和环境的共同支配。家蚕二化性品系卵的滞育性由亲代卵期即胚胎发育时期所处的环境条件决定。本文就近年对家蚕滞育及解除过程中生理生化机制、分子机制和遗传机制方面的有关研究进展进行了综述,包括滞育过程中涉及的色素、酯酶A4、多巴胺、氧化循环过程的物质变化,二甲亚砜对解除家蚕滞育的影响以及滞育激素作用过程中瞬时受体电位通道亚家族成员对家蚕滞育非遗传多型性的分子调控机制的最新研究成果。     

家蚕胰岛素受体类似基因挖掘及在限食模型中的表达特征

家蚕素是家蚕胰岛素相关肽,与其受体(IR)结合激活胰岛素信号转导(IIS)途径。利用生物信息学方法,挖掘出具有胰岛素受体类似结构域的家蚕基因Ir-lp,其ORF长2 658 bp,编码885个氨基酸残基,蛋白质分子质量100.3 kD,pI为6.93,与果蝇等昆虫的同源蛋白保守区域高度一致,NJ法分子进化分析显示家蚕IR-LP与昆虫胰岛素受体相关蛋白同源,但是家蚕Ir-lp编码蛋白缺少胰岛素受体酪氨酸激酶催化结构域,基因表达特征也与已知的家蚕Ir有显著差异。建立家蚕限食模型,调查限食后家蚕8个组织中Ir-lp与Ir表达变化的差异,探讨Ir-lp基因与IIS途径的关系,结果显示长期限食使得Ir-lp与Ir在脂肪体、性腺和表皮中上调表达,在马氏管中下调表达,其中Ir-lp的表达量变化幅度较大。综合分析,IR-LP可能在家蚕胚胎期、蛹期、蛾期等特定发育时期通过与IR竞争结合家蚕素来有效调控能量利用效率。     

催青温度对家蚕二化性品种滞育激素受体基因表达的影响及基因的结构特征

家蚕二化性品种的卵滞育与否受上代环境影响,25℃高温明催青将产滞育卵,而15℃低温暗催青将产非滞育卵。为探究催青温度调控二化性家蚕滞育的分子机制,对从家蚕卵巢细胞中克隆的家蚕滞育激素受体基因(Bmdhr)的5种cDNA进行生物信息学分析,结果表明Bmdhr基因的5种cDNA由相同的mRNA转录本通过不同的剪接方式而来,其中Bmdhr mR-NA-1与Bmdhr mRNA-2编码的氨基酸序列相同,Bmdhr mRNA-4编码的氨基酸序列与家蚕滞育激素BmDHR-1的序列相似度达99.2%。将家蚕二化性品种秋丰的蚕卵用蛾区半分法分成2组,分别以15℃暗催青和25℃明催青,利用实时荧光定量PCR分析催青温度对家蚕不同发育时期及蚕体组织中Bmdhr基因mRNA转录的影响。结果显示:Bmdhr mRNA-1主要在蛹期卵巢中表达,在对滞育激素最敏感的化蛹后4 d时,其转录水平急速上升至峰值,并且高温催青的转录水平高于低温催青;Bm-dhr mRNA-4主要在各发育时期的蚕体血液中表达,特别是在高温明催青条件下,其在蛹期血液中的转录水平是低温暗催青的7.7倍,说明BmDHR-4可能是决定家蚕二化性品种卵滞育与否的关键因子之一;Bmdhr mRNA-5在化蛹后2～3 d的卵巢中转录水平高,且低温催青的转录水平高于高温催青,化蛹后3 d其转录水平开始下降,至化蛹后4～5 d 2种催青处理间的转录水平无显著差异。研究结果为阐明家蚕滞育的分子机制积累了实验数据。     

家蚕幼虫消化管内三磷酸腺苷酶活性的测定

家蚕幼虫的营养是生长的基础,是获得蚕茧优质高产的重要条件.营养是获得外来物质的机制,幼虫通过消化管的消化吸收机能获得营养物质.幼虫消化管的吸收作用主要由中肠组织的主动运输作用来完成.主动运输作用是一种逆浓度梯度的物质移动,需要能量的供应.能量来源于中肠组织中三磷酸腺苷(ATP)的分解、ATP的分解需要三磷酸腺苷酶(ATPase)的催化作用.     

家蚕着色模式相关的分子遗传学研究

体色与斑纹是昆虫重要的形态特征,对于昆虫捕食、避敌、寻偶、免疫和调节体温等具有重要的意义,其丰富着色模式形成的分子机制一直是昆虫学研究的热点。家蚕作为中国重要的农业经济昆虫,具有5 000多年的驯养历史,不仅成就了灿烂的丝绸文化,而且带来了巨大的经济效益。家蚕亦是鳞翅目的模式昆虫,拥有的超过200余个与着色相关的突变体是昆虫着色研究的重要实验材料。近年来,结合家蚕的经典遗传连锁图谱、家蚕基因组数据,运用高通量测序手段、定位克隆策略等分离鉴定家蚕着色相关突变体的关键基因,是探索着色模式形成的分子基础的主体。目前已在分子水平解析了家蚕30余种着色相关突变的产生机制,显著推动了家蚕着色机制的研究,对于丰富昆虫着色相关理论和基础知识具有重要贡献。本文总结了家蚕着色模式研究的最新成果,并结合其它昆虫着色相关研究的成果进行分析比较,这对于今后系统开展昆虫着色机制及其演化的研究,以及对着色相关基因的利用,均具有重要参考价值。     

家蚕夏秋用日系灰黑蛾品种574和576的育成及四元杂交组合皖广三号的选配

将家蚕蛾体色暗化基因(mln)导入现行中系或日系实用品种,组配体质强健、多丝量、能提高杂交率的新品种杂交组合。用培育的家蚕蛾体色暗化型(mln)品种517分别与2个抗性强、耐粗放饲养的实用家蚕日系品种进行杂交、回交,育成了日系灰黑蛾品种574、576,并与中系强健性白蛾品种513和515组配成四元杂交组合皖广三号。该四元杂交组合在繁育中可利用对交品种的蛾体色差异,达到99%以上的杂交率,有利于蚕种轻简化生产和蚕种质量的提高。2013—2014年新品种杂交组合在安徽省家蚕新品种审定的农村生产鉴定试验中,表现出体质强健好养、龄期较短、眠起齐、耐粗放饲养等饲养性状优势,并且还有茧丝产量高、品质优的特点,茧丝长1 058.0 m,解舒率73.10%,解舒丝长776.5 m,茧丝纤度2.904 dtex,洁净95.18分。新品种杂交组合于2014年通过安徽省家蚕品种审定,适合在长江流域夏秋季饲养。     

家蚕与野蚕的杂交及其染色体的初步观察

一、引言野蚕(Bombyx mandarina)属于鳞翅目、家蚕蛾科的昆虫,多化,晚秋一代可产黑种进行越冬,与家蚕血缘相近。野蚕的地理分布范围广泛,我国和日本等国都有,但我国野蚕和日本野蚕的染色体数目不同。家蚕×野蚕能杂交,杂种可育。为了探索两者问的性状遗传规律和杂交成功的原因,进行本研究。细胞核里的染色体是主要的遗传物     

一个二化性家蚕醛酮还原酶基因的克隆及序列与表达分析

醛酮还原酶(aldo-keto reductase,AKR)超级家族成员以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸作为其辅酶,将醛酮类化合物还原成相应的醇类,其作用底物范围广泛,包括糖类、脂肪醛和甾体类激素等,在许多重要生物学反应中发挥关键作用。以二化性家蚕品系秋丰为材料,利用RT-PCR分别从滞育命运组和非滞育命运组克隆出AKR蛋白的cDNA序列。AKR蛋白序列由343个氨基酸组成,与黑腹果蝇和人的AKR分别有43%和38%的序列一致性。基于蛋白质序列构建的系统发育树显示,家蚕AKR蛋白属于AKR2E亚家族,其氨基酸序列与该家族成员序列一致性超过30%,故命名为AKR2E-like。将akr2e-like基因的cDNA序列克隆进表达载体pET-28a(+)中进行原核重组表达,SDS-PAGE电泳和Western blot分析显示重组蛋白被成功表达。qRT-PCR分析表明,ark2e-like基因表达受发育环境调节:在滞育诱导条件下,该基因在家蚕化蛹早期的表达量持续增加,在化蛹后第4天mRNA丰度达到最高值;而在非滞育诱导条件下,化蛹后ark2e-like基因表达量并无明显波动。上述结果表明,ark2e-like基因有可能在家蚕二化性品系的滞育准备期起关键作用。     

特殊性状蚕品种923·9215X952·956H的育成

家蚕经人工诱变或自然环境条件的影响会发生基因突变,表现出各种多样的特殊性状,这些受突变基因控制的特殊性状,其中有的具有重要的开发价值和广阔的应用前景。如利用家蚕性连锁平衡致死系育成的雄蚕品种;利用食性突变基因育成的广食性及适于人工饲料的广食性蚕品种;利用三眠性基因培育的超细纤度蚕品种等等。暗化型基因(m fn)能使蚕蛾体蛾翅表现为灰黑色,又是一例对家蚕特殊性状基因的直接利用。常规品种的蛾体蛾翅为白色,在雌、雄对交生产一代杂交种时,很有可能是纯对交配却无从知道。为了实现能用肉眼识别淘汰纯对提高蚕种杂交率,将经济…     

家蚕丝氨酸蛋白酶BmHP14基因的克隆与表达模式分析

家蚕受到外源微生物侵染或损伤时,前酚氧化酶原级联反应中的起始丝氨酸蛋白酶会激活下游信号通路,最终产生黑色素。采用RACE技术,获得了家蚕前酚氧化酶原级联反应起始丝氨酸蛋白酶——血淋巴蛋白酶编码基因的全长cDNA序列,命名为BmHP14(GenBank登录号:JQ954757)。BmHP14 cDNA全长2 508 bp,开放阅读框为2 013 bp,编码670个氨基酸,预测蛋白质分子质量71 kD,等电点5.09,N端17个氨基酸预测为信号肽序列。多重序列比对显示BmHP14与烟草天蛾HP14的相似度很高,达到57%;分子进化树中二者也聚为一支。RT-PCR分析表明,BmHP14在家蚕5龄第3天幼虫脂肪体、马氏管、精巢、卵巢、表皮、血细胞、头部均有表达,其中以脂肪体中的表达水平最高。以黑胸败血芽孢杆菌、大肠杆菌、球孢白僵菌注射侵染家蚕5龄第3天幼虫,Real-time PCR检测显示在受到病菌侵染后,幼虫脂肪体中的BmHP14表达上调。Westernblotting检测结果显示,BmHP14在家蚕体液中以前体和成熟体的形式共同存在。研究结果提示,BmHP14是家蚕前酚氧化酶原级联反应信号通路中的关键酶。     

荟萃分析评估哺乳日粮中支链氨基酸对母猪和仔猪生长性能的影响

支链氨基酸Ile（异亮氨酸）、Leu（亮氨酸）和Val（缬氨酸）是哺乳母猪骨骼和乳汁蛋白合成所需的3种日粮必需氨基酸。自20世纪90年代末以来,猪育种进展使母猪的窝产仔数越来越多、窝重越来越大,且通常所采食的日粮中单体氨基酸水平也越来越高。这种做法无意中增加了日粮Leu水平,并可能造成日粮中支链氨基酸不平衡。尽管如此,在现有文献中,母猪和仔猪对支链氨基酸以及大分子中性氨基酸,例如Trp（色氨酸）的生长反应尚不明确。因此,文章通过荟萃分析,评估哺乳母猪日粮中支链氨基酸及其互作的影响,以预估仔猪生长性能、母猪体重变化和母猪采食量。建立的窝仔猪平均日增重模型表明Leu、Ile和Val影响仔猪生长性能,但支链氨基酸的这种影响远小于日粮饲料净能、赖氨酸和粗蛋白对仔猪生长性能的影响。此外,所建立的模型表明,增加Leu ∶ Lys（赖氨酸）和降低Ile+Val ∶ Leu比值均能正向影响哺乳期母猪体重变化。此外,本试验模型显示降低Leu ∶ Trp和增加Leu ∶ Lys对哺乳期母猪采食量有正向影响。建立的哺乳母猪和仔猪生长性能预测方程式表明,支链氨基酸对哺乳期仔猪生长、母猪体重变化和采食量影响具有重要作用。     

家蚕Mod基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

已知多数含BTB/POZ结构域的锌指蛋白对生物体的发育、分化及染色体重组等具有重要的调节作用。从已构建的家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条编码MOD(mdg4)蛋白的基因序列(GenBank登录号:DN237077)。该基因序列的ORF长1 080 bp,编码359个氨基酸残基,蛋白含有BTB保守结构域和FLYWCH保守结构域,与黑腹果蝇、冈比亚按蚊、赤拟谷盗和埃及伊蚊的MOD多序列比对,其同源性不超过40%。表达、纯化带有His标签的家蚕MOD蛋白(BmMOD),并用纯化的融合蛋白免疫新西兰兔获得多克隆抗体。实时荧光定量PCR显示BmMod基因mRNA转录水平在家蚕蛾期及5龄幼虫的卵巢最高,推测BmMod基因在家蚕生殖腺发育过程中产生一定作用。利用纯化的BmMOD蛋白多克隆抗体进行Western blotting分析也表明该蛋白在家蚕蛾期及5龄幼虫卵巢中的表达量最高,验证了BmMod在家蚕生殖腺发育中的功能。亚细胞定位结果显示BmMOD蛋白几乎完全定位于家蚕卵巢上皮细胞(BmN)的细胞核中。     

家蚕滞育生理及其分子调控机制研究进展

滞育是昆虫等动物应对周期性不利环境表现出的一种发育停滞的生理过程。家蚕既是重要的经济昆虫,也是鳞翅目模式生物,研究家蚕滞育生理及分子调控机制,对于理解昆虫的发育生理与适应性进化以及制定农林害虫防治策略等都有重要的理论和实践意义。国内外学者的研究证实,家蚕滞育是环境因素与遗传因素共同作用的结果,当环境信号被蚕体感知后转化形成滞育信号,再经复杂的信号转导途径,通过激素调节和营养物质储备与代谢的调控,使家蚕体内建立起适应滞育的生理代谢体系。近年来的研究进一步表明,家蚕滞育激素受体蛋白、热休克蛋白以及磷酸化作用参与的基因表达调控是家蚕滞育重要的分子调控机制,与滞育的起始、维持、终止密切相关。本文系统概述了上述家蚕滞育生理机制与分子调控机制的研究成果。