家蚕Ras3基因全长cDNA克隆及在感染BmNPV家蚕组织中的表达谱分析

Ras(rat sarcoma viral oncogene homolog)蛋白是GTPase超家族成员之一,该蛋白质可以将细胞外信号传导到不同的细胞,从而调控细胞的吞噬作用、凋亡、抗微生物侵染的酶防御系统等生理过程.运用RACE技术,从家蚕中肠中克隆出一个新的BmRas3基因,该基因cDNA全长987 bp,包含5'UTR(153 bp)、3'UTR(279 bp)和一个编码184个氨基酸残基的ORF(555 bp).BmRas3具有小G蛋白的典型特征,其氨基酸序列中含有3个GTP/GDP结合结构域,1个效应子结合结构域以及1个烯丙基化的CAAX基序.多重比对发现BmRas3与海波斯莫科马属蛾(Hyposmocoma kahamanoa)Rap1、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)Rap-1b、烟草天蛾(Manduca sexta)Rap1的序列相似性较高,系统进化分析也显示BmRas3与这些蛋白质的亲缘关系最近.BmRas3在食桑期的表达量高于眠期;在感染BmNPV的家蚕中肠和脂肪体中,BmRas3的表达量有不同程度提高,且与正常对照相比差异显著,暗示BmRas3可能作为免疫活化因子,在家蚕抵抗BmNPV的入侵过程中发挥着重要作用.研究结果为下一步探讨BmRas3对BmNPV感染的应答提供了理论基础.     

利用生物信息学方法预测家蚕核型多角体病毒基因组编码的miRNA

microRNAs(miRNAs)是长度为18～25 nt的非蛋白质编码小RNA分子,可以通过抑制有关基因mRNA的翻译从而调控机体的生长发育、疾病发生等过程。在很多病毒中发现有miRNA的存在,这些miRNA可能在病毒基因的表达以及与宿主的相互作用中发挥作用。利用vMir软件预测家蚕核型多角体病毒(BmNPV)基因组可能编码的miRNA前体序列,对BmNPV基因组扫描分析后,得到7条能形成发夹结构的可能是miRNA的候选前体序列。以BmNPV添食感染5龄起蚕,72 h后取幼虫血淋巴提取总RNA,对这7条序列进行反转录PCR验证,其中扩增出的5条序列在BmNPV基因组中有相同的序列,推测这5条序列为BmNPV基因组编码的miRNA前体序列。进一步分析5条miRNA前体序列的发夹结构,并用反转录PCR的方法验证其成熟体序列,结果在5条miRNA前体序列共扩增出6条在BmNPV基因组中有相同序列的成熟体序列,它们分别位于不同的ORF之间,是BmNPV基因组编码的miRNA。利用在线靶基因预测程序RNAhybrid和RNA22预测到6条miRNA在BmNPV中的13个可能的靶基因,其中有6个靶基因是病毒的结构蛋白基因,2个为晚期表达因子基因,5个为未知功能基因。推测这些BmNPV基因组编码的miRNA可能与病毒感染宿主有关。     

春用蚕品种数量性状主成分分析

[目的]探讨我国春用蚕品种的选育现状。[方法]选20世纪70、80年代育成的15个春用家蚕品种,对12个数量性状进行主成分分析,再根据主成分值进行聚类分析。[结果]方差分析表明12个数量性状差异显著。12个数量性状简化为产量因子、净纤因子、解舒率因子、茧层率因子4个主成分。4个主成分的信息量占全部信息量的84.50%。聚类分析发现15个品种的正态标准差均方根距离取值在0.315～1.191,可划分为各具特点的3大类群。产量因子的整体趋势是第1类群>第2类群>第3类群;净纤因子是第1类群>第3类群>第2类群;解舒率因子是第2类群>第3类群>第1类群;茧层率因子是第1类群>第2类群>第3类群。[结论]我国1970年以后育成的春用蚕品种多数性状相近。     

电穿孔技术及其在精子介导转基因中的应用

介绍了电穿孔技术和精子介导转基因技术,同时总结了近年来电穿孔技术在精子介导转基因中的应用进展。     

家蚕转录因子AP-4基因cDNA的分子克隆与生物信息学分析

AP-4(activator protein 4)是一种转录因子,在生物的生长发育中有重要作用。根据家蚕表达序列标签(EST)并利用cDNA末端快速扩增(RACE)方法克隆了家蚕AP-4(Bombyx mori activator protein4)基因,结合生物信息学方法对所获的序列进行开放阅读框、序列同源性分析,预测了AP-4蛋白的理化性质。获得的家蚕AP-4基因cDNA的全长为1621bp,其开放阅读框为996bp,编码331个氨基酸,基因由3个外显子和2个内含子组成。同源性比对表明该基因推导的氨基酸序列与棉铃虫AP-4和谷蛀虫AP-4推测的蛋白同源性分别为76%和54%,第45-99位氨基酸序列是一个典型的保守结构域。实时定量RT-PCR显示该基因在所检测家蚕的各发育时期中,除幼虫1龄和蛹期第4天无表达外,其它时期均有表达,其中幼虫3龄和4龄期的表达量较高。     

gp64基因相应dsRNA对家蚕核型多角体病毒（BmNPV）增殖的抑制

 【目的】研究gp64基因相对应的多个dsRNA对家蚕核型多角体病毒增殖的抑制效果。【方法】体外合成dsRNA，通过病毒滴度试验、实时定量RT-PCR法研究gp64基因的不同区域、不同长度与RNAi干扰效果的关系。【结果】供试的6个dsRNA的最大抑制效果相当（滴度TCID50的最大抑制差值为4.00左右）；经RNAi的不同时间点的gp64 mRNA 表达水平均明显下调(P<0.01)，其中48 h的gp64 mRNA的表达量约为对照的1/300。【结论】6个dsRNA均能有效地抑制病毒的基因表达和增殖；gp64 ORF第1 390～1 499位点（G3-3）是RNAi的较佳靶位点。     

家蚕淡红卵突变体(rep-1)的发现及卵色相关基因MFS的结构分析

在家蚕品种C1(H)中发现了一种新的卵色突变体。该突变体卵色为淡红色,成虫复眼为红色,遗传分析表明该突变性状由1个隐性基因控制,可能与红卵突变基因re互为等位基因,命名为淡红卵突变体(pale red egg,re~p-1)。红卵突变体(re)被认为是MFS(major facilitator superfamily)基因的序列发生了改变,故对re~p-1突变体MFS基因的结构及表达进行分析。与C1(H)卵色正常型品系的MFS基因比较,re~p-1突变体的MFS基因在第6外显子中的一段长59 bp片段被长14 bp的片段所替换,但编码蛋白质的跨膜结构未发生根本改变,而re突变体中MFS基因的结构变化对表达产物的功能有显著影响。此外,利用qRT-PCR检测MFS基因在C1(H)的卵色正常型品系、re~p-1突变体和re突变体3个家蚕品系5龄幼虫各个组织中均有表达,但表达水平存在差异:相较于C1(H)卵色正常型品系和re~p-1突变体,re突变体所有组织中MFS基因的表达量普遍偏低;相较于C1(H)卵色正常型品系,re~p-1突变体的后部丝腺和精巢中MFS基因具有较高的表达量,在其他组织中的表达量无明显差异。上述结果将有助于对re~p-1突变基因定位分析和卵色突变形成机制的研究。     

SAGE技术及其应用

综述了基因表达系列分析（Serial analysis of gene expression,SAGE）技术的基本原理和最近SAGE技术的应用情况以及在家蚕功能基因研究中的应用前景。     

家蚕生物钟基因Bmtim2的克隆与序列分析

[目的]为进一步研究家蚕生物钟基因的功能提供依据。[方法]从家蚕品种p50未受精卵提取总RNA,利用快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆家蚕生物钟基因Bmtim2cDNA序列。最后运用实时定量RT-PCR对该基因在家蚕不同发育时期的表达情况进行初步分析。[结果]利用RACE扩增,获得长度为1867bp、包括完整3'非翻译区的家蚕生物钟基因timeless2(Bmtim2)cDNA序列。经推导,获得该基因序列编码的584个氨基酸残基的蛋白质序列。该蛋白序列具有TIM蛋白的C末端保守区,与黑腹果蝇、尖音库蚊的TIM2基因具有近缘进化关系。Bmtim2基因在家蚕生活周期各时点均有表达。[结论]该结果对研究Bmtim2基因在家蚕发育过程的时空表达差异及其与日周节律的关系具有参考价值。