家蚕后部丝腺细胞数与茧质性状关系的研究

采用OLYMPUS位相差显微镜(10×20)观察计数家蚕后部丝腺细胞数,结果得知:家蚕后部丝腺一侧细胞数在180—260个之间,标准差大多在5—25个之间;不同品种后部丝腺细胞数存在极明显差异;同一品种雌雄间差异不显著,其细胞数的分布属正态分布;同一头家蚕的两条后部丝腺的细胞数,少数个体存在一定的开差。后部丝腺细胞数与茧质性状的线性回归及离回归方差均达到极显著水平;后部丝腺细胞数杂种优势率与茧质件状杂种优势率大多没有显著的相关关系;说明后部丝腺细胞的多少是丝素蛋白产量高低的一个条件,而每个细胞合成、分泌丝素蛋白的能力强弱是产量高低的另一条件。     

家蚕4眠期与5龄期后部丝腺细胞蛋白质组成分析

为探讨家蚕丝腺细胞合成分泌蛋白质过程中有关基因的表达调控机理,采用蛋白质双向电泳和图像分析技术,研究了家蚕4眠期和5龄期后部丝腺细胞的蛋白质组成。在4眠家蚕的后部丝腺细胞中检测到425个蛋白斑点,5龄期随着生长发育的进程,可检测到新的特异蛋白斑点,说明不同的发育时期,后部丝腺细胞的蛋白组成是不一致的。5龄前、中期新增加的特异蛋白斑点可能与丝素蛋白的合成、分泌有关,而5龄后期新增加的特异蛋白斑点可能与丝腺组织的形态变化、细胞的分解凋亡有关。     

不同产丝量家蚕品系后部丝腺的蛋白质组学分析

家蚕幼虫后部丝腺是合成和分泌丝素蛋白的重要器官。为从蛋白质水平探究不同家蚕品系产丝量差异的原因,应用蛋白质组学研究方法,选取3个产丝量有较大差异的家蚕品系Ndx、大造和21-872为材料,通过双向电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对各品系5龄第5天幼虫后部丝腺表达的差异蛋白进行鉴定,查找与丝蛋白合成相关的蛋白质。结果表明,茧丝突变品系Ndx后部丝腺的蛋白质表达水平与普通丝量品系大造和高丝量品系21-872有差异,差异表达蛋白种类主要为应激反应相关蛋白、能量相关蛋白、蛋白质合成相关蛋白和一些酶类,其中核糖体磷酸化蛋白P0和P2、蛋白质二硫化物异构酶、丝素轻链蛋白Fib-L以及丝素蛋白P25等在Ndx后部丝腺的含量明显低于其它2个品系。推测在茧丝突变品系Ndx的后部丝腺中,上述蛋白质表达量的变化可能是导致其不能正常吐丝结茧的原因。     

家蚕不同品种后部丝腺蛋白质双向电泳图谱比较

采用蛋白质双向电泳和图像分析技术,研究发现不同品种的家蚕5龄第4天后部丝腺细胞的蛋白质组成存在明显差异,并且蚕茧高产品种与蚕茧中、低产量品种之间所涉及的差异蛋白质斑点各不相同,暗示丝素基因的转录、翻译可能涉及了一个非常复杂的多点控制的调控系统,即不同品种的产茧量可能涉及不同的调控位点或调控因子。     

家蚕5龄幼虫不同时期中部丝腺细胞蛋白质双向电泳分析

对5龄家蚕不同发育时期的中部丝腺细胞蛋白质变化进行分析研究,有利于发现与丝胶蛋白分泌有关的功能蛋白质。采用蛋白质双向电泳和图像分析技术,发现同一区段的家蚕中部丝腺细胞在5龄第2天、第4天和熟蚕期的蛋白质组成具有显著差异:中部丝腺前部区段5龄第2天表达的特异性蛋白质斑点有8个,第4天有16个,熟蚕期有24个;中部区段5龄第2天表达的特异性蛋白质斑点有9个,第4天有33个,熟蚕期有30个;后部区段5龄第2天表达的特异性蛋白质斑点有10个,第4天有7个,熟蚕期有25个。     

茧层量差异家蚕品种后部丝腺细胞和血液组织的蛋白质表达谱分析

为了研究家蚕茧层量性状的分子调控机制,采用蛋白质双向电泳和图像分析技术,分析了遗传背景基本相同,而结茧性状和茧层量具有明显差异的正常茧、薄皮茧、裸蛹3个家蚕品种的丝腺细胞和血液组织的蛋白质表达与茧层量的关系。结果表明:裸蛹品种的丝腺细胞蛋白斑点与正常茧品种的蛋白斑点的匹配率仅在65%左右,且存在35%左右的特异蛋白斑点,暗示裸蛹性状可能是主效基因控制的微效多基因遗传;3个品种后部丝腺细胞特异蛋白斑点、匹配蛋白斑点按等电点划分的分布规律具有明显差异,而血液组织相应的分布规律非常相似,暗示丝腺细胞中的蛋白及其基因对家蚕茧层量性状的作用要大于血液组织中的蛋白及其基因;正常茧、薄皮茧和裸蛹3个品种后部丝腺细胞中特异蛋白斑点及上调和下调蛋白斑点中,可能分别存在着与家蚕高茧层量性状、结薄皮茧性状以及不结茧性状有关的蛋白质。     

家蚕5龄幼虫后部丝腺细胞酶基因表达的比较分析

基于了解家蚕后部丝腺细胞分泌丝素蛋白基因的表达调控信息,阐明蚕茧高产的机理,根据EST分析结果,分析了家蚕5龄幼虫不同发育时期后部丝腺细胞中酶基因的表达谱特征。发现家蚕5龄幼虫第1天和第5天的生理生化反应涉及氧化还原酶的数量最多,达到30个,转移酶数量达28个,水解酶数量达22个,合成酶数量达12个,裂合酶数量达6个,异构酶数量最少,只有4个。这6种酶基因在家蚕5龄第1天和第5天之间表达差异不大,表达频率超过10次的酶只有细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ、细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ、S腺苷甲硫氨酸合成酶和肽基脯氨酸顺反异构酶。上述结果暗示家蚕5龄不同时期,丝素蛋白合成能力的差异与酶分子的数量关系不密切。     

家蚕丝素P25蛋白的多克隆抗体制备与应用

P25蛋白是家蚕(Bombyx mori)丝素蛋白的主要成分之一。根据BmP 25基因ORF序列设计引物,以家蚕5龄第3天丝腺cD NA为模板,RT-PCR扩增获得BmP 25的ORF全长片段。将构建的含BmP 25的原核表达重组质粒转化大肠埃希菌Rosetta(DE3)菌株感受态细胞,对家蚕丝素P25蛋白进行重组表达和纯化,并免疫家兔制备获得多克隆抗体,用于研究家蚕丝腺中P25蛋白的合成和分泌规律。利用制备的多克隆抗体对家蚕品种大造5龄第3天幼虫9个组织的总蛋白质样品进行Western blot检测,结果在中部丝腺和后部丝腺检测到P25蛋白,表明该抗体有较好的特异性。进一步利用此多克隆抗体分别对家蚕5龄第5天幼虫中部丝腺和后部丝腺不同区域进行荧光免疫组化分析,结果在后部丝腺的细胞和腔内观察到明显的荧光信号,而中部丝腺后部的细胞仅有微弱信号,腔内的荧光信号强度随着丝素蛋白的从后向前运输越来越弱,以致在中部丝腺的前部和中部未检测到荧光信号。推测可能是P25蛋白在丝素蛋白从溶胶状态到凝胶状态的转化过程中,被逐步包裹在丝素蛋白聚合物中导致其不能被检测到。利用该多克隆抗体对家蚕不同品种的茧丝蛋白进行Western blot检测,均能获得特异性的杂交条带,表明该抗体还可用于家蚕茧丝及丝制品的分子检测鉴定,为开发丝制品的检测试剂盒提供了条件。     

家蚕丝胶基因的表达与调控

家蚕丝腺在胚胎期分化完成以后,就已经能够合成和分泌液状丝物质,但直到5龄第3日以后才开始大量合成和分泌丝蛋白(丝素和丝胶),其中中部丝腺合成和分泌丝胶蛋白,后部丝腺合成和分泌丝素蛋白.家蚕丝蛋白基因的这种时间特异性和组织特异性表达现象,引起了众多研究者的兴趣.这种表达模式目前已经成为真核细胞基因表达调控研究的理想模式,正在被广泛和深入地研究.     

丝纤维的形成

被誉为纤维女王的蚕丝,一般是指家蚕所吐的丝纤维。丝由丝素和丝胶二种成分构成,呈丝胶被覆在丝素表面的状态。一般作为衣料纤维使用的是丝素。丝素在蚕体内经过二个阶段的变化才吐出丝来。已知后部丝腺合成分泌的丝素是无定形状态的,     

保幼激素类似物对家蚕后部丝腺细胞核糖核酸组分含量动态的影响

家蚕后丝腺和脂肪体总RNA含量随着五龄期的增长而增加,在五龄中期达到最高水平.用Sepharose2B柱层析分离RNA各组分,观察到家蚕后丝腺rRNA,tRNA和mRNA的含量在五龄期的变化均与总RNA相对应.JHA ZR515处理家蚕后,后丝腺的RNA及其组分rRNA.tRNA和mRNA均明显增加.脂肪体RNA也有增加.这些结果显示出JHA增丝的原因可能与JHA在转录和翻译水平上促进了丝素蛋白基因的表达有关.     

柞蚕过氧化氢酶活性与经济性状的相关性分析及杂种优势表现

研究测定了4个柞蚕(Antheraea pernyi)亲本和8个杂交组合的过氧化氢酶活性,利用生物数学方法分析了过氧化氢酶活性与经济性状杂种优势的关系,以探讨过氧化氢酶活性用于柞蚕杂种优势预测的可能性。过氧化氢酶活性的杂种优势在柞蚕卵、血淋巴、脂肪体、丝腺等不同材料间的表现不同。不同材料或组织中的过氧化氢酶活性与经济性状的相关性不同,丝腺过氧化氢酶活性与生命力性状(收蚁结茧率)和产量性状(单蛾结茧数、单蛾茧层量、单蛾收茧量)均呈显著正相关,而且与其杂种优势率也呈显著正相关。因此认为,丝腺过氧化氢酶活性可作为一种生化指标用于柞蚕杂种优势的预测。     

家蚕地理系统间茧丝蛋白酶抑制剂含量的比较分析

以中国系统、日本系统、欧洲系统、多化性系统品种各 11个及丝胶茧 (Nd s)、裸蛹 (Nd)等为材料 ,对茧丝蛋白酶抑制剂的含量、热稳定性及与其它主要经济性状的相关性进行了研究。结果表明 :不同家蚕品种间茧丝蛋白酶抑制剂的含量差异极显著 ,且中国系统 >日本系统 >欧洲系统 >多化性系统 ,中、日、欧 3个系统的茧丝蛋白酶抑制剂含量与多化性系统间有极显著的差异 ;中系品种C12 和日系品种J12 茧丝蛋白酶抑制剂的热稳定性很强 ,欧系品种罗尼 9号和多化性品种四海茧丝蛋白酶抑制剂的热稳定性相对较弱 ;丝胶茧 (Nd s)中有少量蛋白酶抑制剂存在 ,裸蛹 (Nd)所吐的少量丝胶中无蛋白酶抑制剂存在 ;家蚕茧丝蛋白酶抑制剂的含量与茧层量、茧层率呈极显著的正相关 ,与全茧量、死笼率、幼生率、虫蛹率无显著的相关性。     

三眠蚕诱导剂SM-1对家蚕丝蛋白合成调控机理的研究——Ⅰ.SM—1对~3H-甘氨酸参入丝蛋白速率和对后部丝腺等有关器官的细胞亚显微结构的影响

本文从3H-甘氨酸参入丝心蛋白的速率和某些有关器官的细胞亚显微结构的变化等方面.初步探讨了3眠蚕诱导剂SM—1对家蚕丝蛋白合成的调控机理.试验结果表明:(1)SM—1处理后.对丝腺体的成长有明显的促进作用.同日龄幼虫的后部丝腺干重,处理组较对照组高10倍左右,(2)SM—1处理后,3H-甘氨酸参入丝心蛋白的速率明显增快.最高参入速度比对照组提早3—4天,处理组的参入速度,最高峰时可较对照组高5倍左右;(3)与丝蛋白合成密切有关的一些细胞的亚显微结构发生明显变化.后部丝腺细胞中粗面内质网增加,核糖体和高尔基体明显增多,核的动态变化更为显著,脂肪体中贮存颗粒亦发生有规则的变化.