野桑蚕Hippo通路核心基因的鉴定与序列比较分析

Hippo信号通路在动物生长发育过程中起到关键作用。根据已知的Hippo通路组成基因序列,利用BLAST软件同源鉴定野桑蚕(Bombyx mandarina)转录组中的Hippo通路组成基因序列,利用生物信息学工具(ORFinder、web CD-search tool、Expasy-protparam、EMBL-EBI、MEME)分析蛋白质相对分子质量、等电点、二级结构、保守结构域和保守基序等。利用Clustalx和MEGA 6.0进行同源序列比对并构建系统进化树。在野桑蚕中鉴定了salvador、warts、mats、yorkie和scalloped同源基因,并预测了ORF框和编码蛋白。结果表明,野桑蚕Warts、Sav和Mats与家蚕同源蛋白的一致性均在98%以上,Yki和Scalloped与家蚕一致性分别为89.02%和79.13%。比较两者差异,家蚕Yki、Sd蛋白分别缺失了近WW2结构域和在YAP结合结构域中存在蛋白片段插入,野桑蚕Sd蛋白缺失了核定位信号基序和脯氨酸富集基序之间的铰链区。Yki和Sd可按照物种科属分别聚类,野桑蚕与家蚕聚为一支,表明这些同源蛋白在功能相似的同时,也具有基于物种的功能特异性。本研究为深入研究野桑蚕Hippo通路的作用机制提供理论基础。     

不同桑品种的桑叶多酚和黄酮含量的测定

对浙农桑等15个桑品种的桑叶多酚和黄酮进行含量测定。结果表明:浙农桑的桑叶多酚含量最高,为4. 256 mg·g-1,凤尾桑的桑叶黄酮含量最高,为32. 200 mg·g-1;相关系数矩阵分析显示桑叶多酚与黄酮含量的相关系数为-0. 168,显著性水平为0. 548,表明二者含量之间没有相关关系。研究为开发桑叶多酚和黄酮的应用,提高桑树种质资源的利用价值提了一定的供理论基础。     

一份安康野桑蚕线粒体COI序列的克隆和分析

对1份安康野桑蚕线粒体进行了克隆分析,获得了一段长度为1 873 bp的线粒体序列,包含COI基因及其侧翼序列。序列比对表明其与石泉的2份野桑蚕存在48处碱基差异,聚类分析表明其与岚皋县、山东青州共同聚类,与家蚕亲缘关系较近。对6份安康野桑蚕在内的19份不同地域来源的野桑蚕及31份家蚕线粒体COI序列进行了单位点多态性和聚类分析。结果表明:17份中国野桑蚕在67个位点上存在多样性,平均核苷酸差异为25.596,2份日本野桑蚕之间的多态性位点为10个,平均核苷酸差异为10.000;6份安康野桑蚕可分为两大类,其一是石泉县2份野桑蚕与湖南、四川、江苏、湖北等地野桑蚕聚为一大类群,与家蚕亲缘关系较远,其二是包括本次研究在内的4份安康野桑蚕及山东青州野桑蚕与家蚕聚为一大类群,与家蚕亲缘关系较近,显示出安康野桑蚕复杂多样的遗传特性。研究为深入分析安康野桑蚕的遗传多样性,发掘安康野桑蚕种质资源提供理论依据。     

基于叶绿体matK基因序列的两份安康野生桑遗传特征分析

对陕西省安康市黄石滩、八仙镇2份野生桑叶绿体基因组进行PCR扩增,获得matK编码基因及其侧翼序列,扩增长度为1 715 bp,ORF长度为1 518 bp,2份序列仅存在1处单碱基差异。利用matK序列分析7份桑树(Morus alba L.)之间的遗传多样性,结果表明,不同品种桑树matK序列相似度较高,仅存在6个单位点碱基差异,定义3种单倍体,单倍型多样度为0.714,核苷酸多样度为0.001 32,平均核苷酸差异为2.000。遗传距离分析表明,八仙镇桑树与印度桑(M. indica)、鲁桑(M. multicaulis)的遗传距离最近,黄石滩桑树与蒙桑(M. mongolica)、华桑(M. cathayana)的遗传距离最近。聚类分析将7份桑树聚为1支,且桑树品种之间的进化支长要明显短于其他科属之间的长度,表明桑树品种间的遗传多样性较低,经历较少进化事件。     

芸香苷诱导家蚕谷胱甘肽-S-转移酶omega家族基因的表达变化

谷胱甘肽-S-转移酶(GST)是在机体的解毒代谢和抗氧化过程中起重要作用的超家族酶系。分析家蚕(Bombyx mori)GST omega家族基因在体内摄入植物次生物质芸香苷后的表达变化,为从代谢生理研究家蚕对农药的抗性,以及探讨植物次生代谢物质影响鳞翅目害虫对农药的敏感性的机制提供参考。采用双跟踪标定定量PCR(dual-spike-in qPCR)方法,检测添食不同浓度芸香苷溶液的家蚕5龄幼虫的中肠和脂肪体中GST omega家族不同基因的转录水平,结果显示添食质量浓度为5×10-2 ng/μL的芸香苷溶液能诱导GST基因的转录水平发生显著变化:与对照相比,中肠中BmGSTo1、BmGSTo2和BmGS-To3基因在诱导后24 h的相对转录水平分别上升了7 143、1 391和3 398倍;在脂肪体中BmGSTo1的转录水平最高且在诱导后2 h达到最大值。与添食5×10-2 ng/μL芸香苷溶液处理组相比,添食5×10-1 ng/μL芸香苷溶液诱导后GST基因在蚕体组织转录水平上升的幅度较小,并且达到峰值的时间不同,而添食5×10-3 ng/μL芸香苷溶液诱导后并不能使GST基因的转录水平发生变化。研究结果提示:家蚕GST omega家族基因可能参与对摄入蚕体内的芸香苷的代谢。     

陕西秦巴山区野桑蚕线粒体COⅠ序列的遗传多样性与系统进化分析

【目的】分析野桑蚕(Bombyx mandarina)的遗传多样性,为发掘和利用其基因资源提供参考。【方法】克隆8份秦巴野桑蚕线粒体COⅠ序列,联合GenBank中39份家蚕、17份野桑蚕COⅠ序列,用DnaSP 5.0软件统计核苷酸多样性和单倍型多样性,采用MEGA X软件构建系统发育树,Network 5.0软件构建单倍型中介网络。基于64份COⅠ序列进行聚类分析,分析遗传多样性和单倍型中介网络,探讨家蚕起源。【结果】克隆了8份秦巴野桑蚕线粒体COⅠ及其侧翼序列,序列长1 531 bp,序列间存在18处核苷酸变异,定义了4个单倍型,8份秦巴野桑蚕与沈阳、青州等北方野桑蚕亲缘关系最近。系统发育树将64份线粒体COⅠ序列聚为4个类群,其中中国野桑蚕聚为2个类群,一是来自陕西、辽宁、山东等的北方野桑蚕,与家蚕遗传距离为0.007 21;二是来自江苏、湖北、重庆等的南方野桑蚕,与家蚕遗传距离为0.019 59;日本野桑蚕群体与家蚕遗传距离为0.031 96。64份COⅠ序列共存在84处单碱基变异位点,定义了31种单倍型。单倍型中介网络图显示,31种家蚕、野桑蚕单倍型总体上可分为3个支系,其中单倍型H_22可能为家蚕祖先单倍型。【结论】秦巴山区野桑蚕与北方省份的野桑蚕亲缘关系最近,秦巴山区可能是家蚕驯化的起源地之一。     

15份桑叶中多糖和γ-氨基丁酸含量的测定

桑叶中的多糖和γ-氨基丁酸在临床上有降血糖、抗肿瘤、抗氧化等功效。为了研究不同桑叶品种的物质含量差异及应用价值,本研究提取并测定了凤尾桑、浙农桑、湖桑199等15个桑品种中的多糖和γ-氨基丁酸含量。结果表明,黄桑中多糖含量最高,为10. 19%;湖桑199中γ-氨基丁酸含量最高,为3. 66mg·g-1。本研究有望为深入发掘不同桑树品种在生物医药、人工饲料、食品开发等方面的应用开发提供理论参考。     

野桑蚕foxo同源基因的克隆和序列分析

FOX蛋白家族(Forkhead box family,FOX)在昆虫眠性、生长及变态发育等过程中起到重要作用。研究克隆了野桑蚕FOX蛋白家族中的foxo同源基因ORF框及其上下游部分UTR序列,比较了与家蚕同源序列的异同。结果表明野桑蚕foxo基因ORF框长度为1 539 bp,编码512个氨基酸残基。野桑蚕与家蚕foxo基因在核酸序列上存在13处单碱基差异,但两者蛋白序列完全一致。序列分析表明,野桑蚕foxo编码蛋白含有保守的fork-head结构域和FOXO蛋白特有的TAD结构域。进化分析表明,野桑蚕foxo与家蚕亲缘关系最为接近,脊椎动物和昆虫各亚目可按照foxo序列聚为亚群,表明foxo保守性的同时也具有各物种独特的特征。研究在深入开展野桑蚕foxo基因功能分析及其在变态发育过程中的功能研究方面具有一定理论指导意义。     

外源物质诱导家蚕小分子热激蛋白基因HSP19.9的组织表达活性分析

小分子热激蛋白(sHSP)参与生物体细胞内多种生理生化反应,并保护细胞在外界不良环境胁迫下免于受损或降低受损程度。为了探讨家蚕小分子热激蛋白在家蚕组织对外源物质代谢中的作用,分别给家蚕添食蜕皮激素(MH)和芸香苷(rutin)后,采用双跟踪标定定量PCR(dual spike-in qPCR)方法,分析家蚕sHSP19.9基因(BmHSP19.9)的组织应急表达特征。结果表明,家蚕5龄幼虫食下2×10-3μg/μL蜕皮激素溶液或5×10-2 ng/μL芸香苷溶液浸泡的桑叶2 h后,BmHSP19.9基因在中肠、脂肪体和马氏管组织中的转录水平均有上升,尤其是在脂肪体中的转录水平非常高,在中肠组织的转录水平出现2个峰值,推测与中肠组织存在不同的应激系统有关。