重要外文学术期刊发表蚕学论文简介

某些转运RNA(tRNA)在A37(UA37)处的异戊烯化在调节蛋白质合成效率和保真度方面起着至关重要的作用。然而,具有高效蛋白质合成机制的家蚕是否使用这种调控机制尚未见报道。西南大学CHEN等在家蚕体内发现了一个tRNA异戊烯基转移酶(IPT)基因,该基因具有3种剪接异构体(BmIPT1、BmIPT2和BmIPTi),但只有BmlPTX可以补充酵母突变体中缺乏的tRNA异戊烯基转移酶。系统发育分析表明,tRNA异戊烯基转移酶在鳞翅目昆虫中保守。BmIPT在检测的所有家蚕组织和器官中均有表达,但在4龄幼虫丝腺中的表达水平明显高于5龄1d幼虫。有趣的是,BmIPT在多个组织和器官中的表达水平明显高于野桑蚕。RNA干扰BmIPT会导致吐丝和化蛹异常;利用胞质肌动蛋白4启动子在蚕体内过表达BmlPTX,使其mRNA水平比非转基因家蚕提高了6倍以上,导致蚕体质量和茧层率显著降低。上述结果表明合适的tRNA异戊烯转移酶表达水平对家蚕吐丝、生长发育和化蛹至关重要。因此,tRNA中A37位的I6A修饰可能在家蚕蛋白质合成中起重要作用。     

家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin16的表达规律及体外重组表达

家蚕(Bombyxmori)的丝腺是丝蛋白合成分泌的场所,存在多种丝氨酸蛋白酶抑制剂。为探究家蚕丝蛋白的合成和保护机制,采用半定量RT-PCR的方法调查家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin16在家蚕不同发育时期和5龄第5天幼虫各个组织器官中的表达特征,结果表明家蚕serpin16基因仅在4眠-5龄第6天的发育期表达,并且仅在丝腺中特异表达,其中在中部丝腺前区转录水平最高,而在中部丝腺中区和后区的转录水平较低;进一步构建pGEX-4T-1-serpin16原核表达载体,并转化至大肠杆菌(Eschevichia coli)BL21(DE3),经IPTG诱导获得融合蛋白,纯化后得到单一的目的蛋白。家蚕serpin16基因在幼虫丝腺的特异表达模式提示其可能与家蚕的吐丝过程密切相关,推测该基因在维持丝腺稳定的泌丝环境中发挥重要作用。     

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Polycomb家族基因BmEsc功能结构域编码序列的克隆及表达分析

Polycomb蛋白(polycomb group proteins,PcG)主要包含PRC1和PRC2 2个核心蛋白质复合体,其中PRC2在靶基因转录抑制起始阶段发挥作用,ESC作为PRC2的一个关键蛋白质,通过参与组蛋白H3K27me3的修饰来抑制基因转录。为了研究家蚕PcG蛋白的功能,克隆了长度为876 bp的家蚕Esc基因(BmEsc)WD40功能结构域编码序列,构建重组表达载体转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后,成功表达并纯化了目的蛋白质,可用于进一步的抗体制备和功能研究。利用实时荧光定量PCR检测BmEsc基因在家蚕不同发育时期的表达特征:非滞育卵中该基因的表达水平在卵期1~5 d相对较高,而滞育卵中该基因在卵期1~2 d的表达量低于非滞育卵,卵期6~9 d的表达量却高于非滞育卵,并保持较稳定水平;该基因在各龄幼虫龄中期的表达量较低,在5龄1~3 d和化蛹前的一段时期表达量较高,在蛹期的表达水平变化不大。初步推测BmEsc可能在家蚕早期胚胎发育、滞育卵中的靶基因沉默以及在幼虫蜕皮前后和化蛹变态前的组织分化过程中发挥重要作用。     

蜕皮激素诱导家蚕蜕皮激素受体和超气门蛋白基因的表达变化

昆虫蜕皮激素受体(ecdysone receptor,EcR)是一种核内受体,为蜕皮激素的分子靶标。用0.002 g/L蜕皮激素溶液浸泡过的桑叶饲喂家蚕5龄幼虫,采用双跟踪标定定量PCR(dual-spike-in qPCR)方法,检测家蚕蜕皮激素受体基因BmEcR-A、BmEcR-B1和超气门蛋白(ultraspiracle,USP)基因BmUSP在家蚕幼虫马氏管、脂肪体、中肠组织的转录水平变化,分析蚕体组织以及BmEcR和BmUSP基因在蜕皮激素代谢过程中的作用与表达调控特征。结果表明:家蚕EcR的2种同工型基因BmEcR-A和BmEcR-B1的mRNA转录水平均变化显著,在脂肪体中的转录水平最高,其它组织相对较低;BmUSP的mRNA转录水平同样变化显著,且在脂肪体中的转录水平最高,马氏管次之,中肠最低。另检测正常情况下4龄眠期和5龄末期BmEcR-A、BmEcR-B1和BmUSP的mRNA转录水平相对于其它发育时期较高,且脂肪体中的转录水平要明显高于其它组织。BmEcR-A、BmEcR-B1和BmUSP均在家蚕幼虫脂肪体中高水平表达,表明了脂肪体在蜕皮激素代谢过程中的重要性。     

柞蚕脂肪体RNA量的消长与体液卵黄原蛋白含量的关系

测定了柞蚕吐丝当日至化蛹第 1日不同日龄雌体脂肪体和吐丝期第 5日雄体RNA的含量。雌体RNA的含量随发育日龄的增加而增加 ,吐丝第 5日达到高峰 ,脂肪体RNA的含量为 2 4 1μg/mg,化蛹当日脂肪体RNA的含量开始下降。雄体中的RNA含量甚少。柞蚕体液SDS PAGE分析结果 ,吐丝当日已出现卵黄原蛋白 ,随日龄的增加而增加 ,第 5日达到高峰 ,化蛹当日有所下降 ,这与测定的脂肪体中RNA的变化趋势是一致的。Northern印迹分析的结果表明柞蚕雄体中的RNA并非是卵黄原蛋白mRNA ,卵黄原蛋白的表达具有时期特异性和性特异性。证明了柞蚕卵黄原蛋白的合成与家蚕和惜古比天蚕一样 ,从吐丝期到蛹初期的脂肪体卵黄原蛋白mRNA的增加和体液中卵黄原蛋白量的增加的时期一致。     

家蚕变态期酚氧化酶原基因PPO1的表达谱分析

酚氧化酶在昆虫的变态发育和免疫防御机制中起着非常重要的作用。利用GenBank上登录的家蚕酚氧化酶原基因PPO1的cDNA序列设计正反向特异引物,通过半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测了家蚕变态期(从5龄第3天到化蛾)雌、雄个体酚氧化酶原基因PPO1的转录活性。家蚕雌性变态期的PPO1基因仅在5龄第4天和上蔟第0、12、24、36、48、60小时及第3、4、5、6、8、10天有表达,其中上蔟第48小时和上蔟第3天的表达量最高;而在雄性家蚕变态期,该基因仅在5龄第4、5、6天及上蔟第36、48小时与第3、5、9、10天和蛾期有表达,其中上蔟第5天的表达量最高。家蚕PPO1基因的转录表达具有时空特异性,推测其在家蚕雌、雄个体变态发育的不同时期中执行不同的功能。     

家蚕Met1基因的表达与组织定位分析

选择家蚕基因组中与果蝇Dm Met(Methoprene tolerant protein)同源的基因Bm Met1进行研究。预测Dm Met和Bm Met1的结构域均是一个b HLH-PAS(basic helix-loop-helix Per-ARNT-SIM)型转录因子,具有典型的DNA结合结构域。在原核系统表达获得了Bm Met1蛋白并制备了抗体。qRT-PCR和Western blotting检测结果显示,无论是Bm Met1基因mRNA的转录还是Bm Met1蛋白的表达,在家蚕5龄中后期和吐丝期的翅原基组织中都呈现较高水平,而在蛹期呈现较低的水平。通过免疫组织化学方法分析Bm Met1的组织定位,结果显示该蛋白质在5龄第6天和吐丝期家蚕胸节表皮、脂肪体及翅原基等组织中都有较高水平的表达,在蛹期上述部位和组织的表达水平较低。分别将蜕皮激素(20E)和保幼激素类似物(Methoprene)按照2μg/头的剂量注射到5龄第3天幼虫第2~3胸节间,qRT-PCR检测幼虫翅原基组织中的Bm Met1受到Methoprene的诱导上调表达,且在处理2 h后表达水平最高。上述结果暗示Bm Met1可能参与了保幼激素对家蚕翅原基生长分化的调控。     

家蚕C-Jun氨基末端激酶基因不同剪接体的发现和表达研究

C-Jun氨基末端激酶(JNK)信号途径在生物体应对内部和外部压力过程中承担重要角色。作者首次在鳞翅目模式昆虫家蚕中发现BmJnk基因存在剪接体。其中1条128bp的外显子可以导致BmJNK蛋白N端的氨基酸序列的差异,产生BmJNKa和BmJNKb 2种氨基酸序列。5龄第3日幼虫多组织表达谱调查结果表明,大造品种的10种组织中都存在剪切体BmJnka和BmJnkb,但2种剪切体在不同组织中的mRNA水平存在差异。家蚕幼虫化蛹变态期间的丝腺退化过程中,BmJNKa和BmJNKb的mRNA转录水平上调,表明BmJNK参与了丝腺消亡过程的调控。37℃高温逆境环境诱导,家蚕BmN细胞中的BmJnka和BmJnkb的mRNA水平上调,表明家蚕BmJnk基因可以通过mRNA水平的表达来应对外界环境压力。     

追寄蝇寄生对家蚕龄期经过的影响及其机制

家蚕追寄蝇（Exorista sorbillans Wiedemann）是危害蚕业生产的重要害虫。为深入了解家蚕追寄蝇对家蚕龄期经过的影响及其机制,本研究将5龄第1 d的家蚕用于追寄蝇寄生,记录家蚕从5龄起蚕至预蛹期第1 d的时间,并解剖和收集寄生后1 d、3 d和5 d的家蚕血清、前胸腺和脂肪体,分别检测20E(20-hydroxyecdysone)滴度、20E合成酶基因转录水平和20E下游基因转录水平。结果表明：追寄蝇寄生的家蚕从5龄起蚕至预蛹期历经10.1 d,发育时间比对照组缩短了0.7 d。同时,在追寄蝇寄生3 d和5 d后,家蚕的20E滴度与对照组相比均显著上升,且20E合成酶基因和下游响应基因的转录水平均发生改变。20E滴度的上升和下游响应基因转录水平的改变可能是引起家蚕龄期经过缩短的重要原因。     

家蚕ycaCR基因的表达特征及蛋白质的亚细胞定位

ycaC相关蛋白含有一个保守的ycaC-related结构域,属于异分支酸酶超家族成员。从家蚕蛹cDNA文库中检索到一条EST序列,编码一个含ycaC-related保守结构域的蛋白质,将该cDNA的全长序列命名为BmycaCR(GenBank登录号:GU292794)。通过基因克隆、原核表达和纯化技术得到BmycaCR蛋白,用纯化的蛋白质为抗原免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。Western blot检测BmycaCR蛋白在家蚕卵期的表达水平明显高于其它发育时期,蛋白质在5龄幼虫的睾丸、马氏管、气管、卵巢、表皮、肠和脂肪体中均有表达,而在头部、血液和丝腺中没有检测到阳性信号。荧光定量PCR检测BmycaCR在家蚕卵期的转录水平明显高于其它发育时期,在5龄幼虫各组织中,BmycaCR的转录水平由高到低依次为睾丸、气管、脂肪体、卵巢、表皮、肠、血液、马氏管、丝腺和头部。亚细胞定位显示BmycaCR蛋白在细胞核和细胞质中均有分布,可能发挥基本的生物学功能,并在靠近质膜区域有强的荧光信号,可能具有与其它蛋白质相互结合的功能。     

中华蜜蜂铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆、序列分析及表达特征

本试验旨在克隆中华蜜蜂铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)基因,探究中华蜜蜂SOD1基因的表达特性.利用巢式PCR技术扩增、克隆及分析中华蜜蜂SOD1基因,采用实时定量PCR检测不同发育时期(3和6日龄幼虫、l和4日龄蛹以及1和7日龄成蜂)、不同部位(成蜂的头、胸和腹)SOD1基因的表达量,探究中华蜜蜂SOD1基因的表达特性.结果显示:克隆获得中华蜜蜂SOD1基因的cDNA全长序列,其cDNA全长631bp(GenBank登录号JN700517),编码152个氨基酸,预测蛋白质分子质量为15.65 ku,等电点为6.21,经氨基酸序列比对,与意大利蜜蜂有99％的相似性,与其他典型的昆虫(如果蝇、冈比亚按蚊、斜纹夜蛾,家蚕、熊蜂)也有67％ ～85％的相似性;中华蜜蜂SOD1基因在不同发育时期和部位中均有表达特异性,在6日龄幼虫表达量达到峰值,而在4日龄蛹中最低;头部与腹部表达量显著高于胸部(P＜0.05).本研究成功克隆获得中华蜜蜂SOD1基因,其cDNA全长631 bp,编码152个氨基酸.该基因在中华蜜蜂整个发育时期均有表达,而且不同发育时期以及不同部位的表达量不同.     

蛋白酪氨酸磷酸酶Shp2基因mRNA在小鼠睾丸发育过程中的表达

为探讨蛋白酪氨酸磷酸酶Shp2 mRNA在小鼠出生后睾丸发育过程中的表达规律,本试验以16组出生后不同发育阶段的昆明种健康小鼠的睾丸组织为材料,经Real-time PCR检测小鼠出生后睾丸中Shp2基因mRNA的表达变化。结果显示,Shp2基因mRNA在小鼠出生后睾丸发育过程中连续表达,且第20~31天出现明显波动,20 d时Shp2表达量极显著增加(P<0.01),然后下降(P<0.01),在31 d再次极显著增加(P<0.01),31 d后,Shp2的表达量又逐渐恢复平稳(P>0.05)。上述结果表明,Shp2基因的连续性表达及在特定发育阶段表达量的明显波动,预示着Shp2参与小鼠出生后睾丸发育的全过程,但具体作用如何还有待进一步研究。     

CPT1A基因在广西麻鸡的表达研究

该研究旨在阐明CPT1A基因在广西麻鸡组织表达和时序表达谱,为研究鸡体内脂肪代谢提供一定的基础资料.选取胚胎期到性成熟时的广西麻鸡,在不同发育时间点采集胸大肌、腓肠肌、心脏和肝脏组织样品,利用实时荧光定量方法,分析CPT1A基因在不同组织不同发育阶段表达规律.组织表达结果显示,CPT1A在广西麻鸡不同发育阶段4种组织中...     

不同龄期柞蚕的表皮生长因子受体(ApEGFR)基因的表达特性分析

根据NCBI公共数据库获取的家蚕表皮生长因子受体基因序列,设计8对针对表皮生长因子受体基因的特异性引物。提取柞蚕中不同龄期和不同组织中总RNA,以Oligo-dT为引物,反转录为第一链cDNA,经PCR扩增,荧光定量PCR检测,结果表明表皮生长因子受体基因在不同发育阶段中的表达有差异。不同发育阶段和整个眠期的柞蚕中,ApEGFR的mRNA均有表达,但在5龄和3眠期的时候的表达量最高。不同组织中,在柞蚕的丝腺中ApEGFR的mRNA表达量最高,表皮最低。     

催青温度对家蚕二化性品种丙酮酸脱氢酶激酶基因(BmPDK)表达的影响

丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)在生物体的新陈代谢中具有重要的生理功能。为了探讨家蚕(Bombyx mori)PDK基因的表达特性,用蛾区半分法将二化性家蚕品种的活化越年卵(丙2期)分别以常温(25℃)光照和低温(15℃)黑暗催青,通过实时荧光定量PCR技术检测分析2种温度催青处理后家蚕不同发育阶段和不同组织的BmPDK表达水平。常温光照催青区BmP-DK的表达水平表现出发育时期和组织差异:胚胎发育阶段BmPDK在己4期的表达水平最高,其次是戊2、己3和己5期;幼虫发育阶段BmPDK的表达水平在蚁蚕期极显著高于其它龄期,5龄期在卵巢和精巢的表达水平高于其它组织;蛹期BmPDK的表达水平比其它发育时期低;成虫期的表达水平与胚胎发育末期相当,其中雌蛾的脂肪体和卵巢中BmPDK的表达水平较高。推测BmPDK在家蚕胚胎发育末期及产卵过程中有重要作用。催青温度影响BmPDK在家蚕各发育时期及卵巢组织中的表达水平:胚胎发育阶段戊2期BmPDK的表达水平为常温催青区显著高于低温催青区,己3～己5期常温催青区BmPDK的表达呈低-高-低的趋势,而低温催青区则呈上升趋势;蚁蚕期BmPDK表达水平为低温催青区极显著低于常温催青区;蛹期和成虫期卵巢中,常温催青区BmPDK的表达水平极显著高于低温催青区。催青温度对二化性家蚕BmPDK的表达的影响主要出现在胚胎戊2期、胚胎己3期～蚁蚕期、蛹期、成虫期。     

肌肉生长抑制素在小鼠不同发育阶段心肌组织中的表达

本试验旨在探究肌肉生长抑制素（myostatin，MSTN）基因在小鼠不同发育阶段心肌组织中的表达情况，分别选取幼年（7日龄）、性成熟（21~28日龄）、体成熟（42~56日龄）和老年（84日龄以上）4个发育阶段的健康小鼠（各3只）为研究对象，采用实时荧光定量PCR、HE染色、免疫组织化学等方法研究小鼠不同发育时期MSTN基因在心肌组织中的表达及不同时期心肌组织的发育。实时荧光定量PCR结果显示，MSTN基因在小鼠不同发育阶段心肌组织中均有表达，且其在小鼠老年时期的表达量最高，体成熟时期的表达量最低；幼年小鼠和性成熟小鼠心肌组织中MSTN基因表达水平显著低于老年小鼠（P<0.05），而体成熟小鼠则极显著性低于老年小鼠（P<0.01）。HE染色结果显示，小鼠心肌细胞核及肌纤维的生长在不同发育时期明显不同，其中幼年时期的细胞核最多，肌纤维排列相对较紧密，而在性成熟、体成熟、老年时期心肌的发育指标依次降低。免疫组织化学结果显示，MSTN基因主要在心肌细胞核中表达，其各个时期表达量与实时荧光定量PCR的结果相符合。     

scRNA-seq of ovarian follicle granulosa cells from different fertility goats reveals distinct expression patterns

The new technology of high-throughput single-cell RNA sequencing (10 × scRNA-seq) was developed recently with many advantages. However, it was not commonly used in farm animal research. There are few reports for the gene expression of goat ovarian follicle granulosa cells (GCs) during different developmental stages. In the current investigation, the gene expression of follicle GCs at different stages from two populations of Ji'ning grey goats: high litter size (HL; ≥3/L; 2 L) and low litter size (LL; ≤2 /L; 2 L) were analysed by scRNA-seq. Many GC marker genes were identified, and the pseudo-time showed that GCs developed during the time course which reflected the follicular development and differentiation trajectory. Moreover, the gene expression difference between the two populations HL versus LL was very clear at different developmental stages. Many marker genes differentially expressed at different developmental stages. ASIP and ASPN were found to be highly expressed in the early stage of GCs, INHA, INHBA, MFGE8 and HSD17B1 were identified to be highly expressed in the growing stage of GCs, while IGFBP2, IGFBP5 and CYP11A1 were found to be highly expressed in late stage. These marker genes could be used as reference genes of goat follicle GC development. This investigation for the first time discovered the gene expression patterns in goat follicle GCs in high- or low-fertility populations (based on litter size) by scRNA-seq which may be useful for uncovering the oocyte development potential.     

Study on Expression of Toxoplasma gondii Rhoptry Neck Protein 5 Gene in Different Developmental Stages

To investigate the relationship between the expression level of Toxoplasma gondii rhoptry neck protein 5 (TgRON5) gene in different developmental stages and the virulence of Toxoplasma gondii, the objective of this study was to examine the different expression of TgRON5 gene in different developmental stages of type Ⅱ Toxoplasma gondii PRU strain. Specific primers were designed according to the sequence of TgRON5 gene, and ACT1 gene of Toxoplasma gondii was used as a reference gene. Following the establishment of standard curve for the target and reference genes, in order to confirm the consistency of their amplification efficiency, Real-time PCR method was applied to determine and compare the expression level of TgRON5 gene in development stage which including tachyzoite, bradyzoite, non-sporulated oocyst and sporulated oocyst. The results demonstrated that TgRON5 was expressed in all developmental stages but the sporulated oocysts had the highest expression, followed by the non-sporulated oocysts, the third was tachyzoite, and the lowest was bradyzoite. It suggests that the synthesis and secretion of TgRON5 protein was closely associated with the invasiveness of the parasite. All these findings had important implications for elucidating the functions of TgRON5 involved in the invasion of Toxoplasma gondii.