家蚕Hox基因的功能及调控研究新进展

Hox基因是重要的转录因子,是昆虫躯体模式发育中的主调控基因,并对附肢的发育有重要的作用.不同生物为适应自然环境进化出不同的躯体模式和附肢,这与Hox基因的进化存在内在的关联.家蚕(Bombyx mori)是鳞翅目的模式昆虫,其躯体模式及附肢的决定机制研究对其他鳞翅目昆虫具有重要参考意义.本文对家蚕Hox基因结构、功能和靶基因等方面的研究进展进行了综述.     

昆虫性别决定的分子机制研究进展

模式昆虫果蝇的性别决定是由一系列基因通过级联形式调控的,其中Sxl是果蝇性别决定的关键基因,调控体细胞性别决定、剂量补偿和种系分化。目前的研究表明,果蝇性别决定级联X∶A>Sxl>tra>dsx在昆虫中是部分保守的。性别决定的研究是人们进行昆虫性别控制的基础,阐明其分子机制将使人们更有效地防治害虫和利用益虫。     

昆虫杆状病毒egt基因研究进展

杆状病毒是一类大分子的双链环状DNA病毒,其编码的蜕皮甾体尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶基因(egt)在感染昆虫后表达产生EGT酶。EGT酶的催化使宿主体内的蜕皮激素失活,阻止幼虫蜕皮,从而利于病毒自身的繁殖。已有研究发现,敲除egt基因的杆状病毒感染的昆虫,死亡时间缩短,向上攀爬行为减弱。最近的研究还表明转egt基因的家蚕蚕蛹发育迟缓。从分子水平对EGT酶作用机制及其与宿主蛋白互作关系进行探索,将加深我们对杆状病毒调控宿主生长发育和行为变化策略的认识,有利于农业生产应用(特别是蚕丝业,如鲜茧缫丝),且为新型高效生物杀虫剂的研发提供新思路。     

杆状病毒egt基因对昆虫激素表达的调控影响

从昆虫激素对宿主相关基因表达的调控机理和杆状病毒egt基因的结构功能和表达方面 ,讨论了昆虫激素和杆状病毒间相互关系的研究进展 ,表明杆状病毒的感染改变了宿主固有的激素平衡 ,从而影响宿主的发育进程。     

昆虫生物钟基因及其分子作用机制研究进展

昆虫经过长期的演化,在其生命活动和行为中,有着明显的昼夜和季节的节律性周期变化,通常将这种节律性活动现象称为生物钟。蟑螂是变温动物,体温会随外界环境的变化而变化,生物钟周期是"温度补偿"的。果蝇昼夜生物钟节律是一种"转录-翻译-抑转录"机制构成的反馈环,主钟由位于脑部的两簇神经元组成,其中已确认的主要钟基因有per、tim、clk、cyc、dbt、vri和cry等。家蚕的滞育是一种世代节律现象,但与近日节律密切相关,且无法单纯用近日节律调控方式来解释。家蚕滞育卵内的酯酶A4(EA4)是一种时间间隔测定酶,能够感知低温和盐酸等刺激信息,EA4的测时功能与其自身的结构有关,受蚕卵内的多肽抑制因子(PIN)的调控。聚类分析结果表明,家蚕EA4虽然在SOD蛋白家族,但EA4与其他物种Cu/Zn-SOD进化距离较远。生物钟的进化关系研究表明,生物钟的关键分子构成在果蝇等昆虫和哺乳动物之间是高度保守的。     

昆虫杆状病毒细胞凋亡相关基因的研究进展

细胞凋亡(Apoptosis)或细胞程序性死亡(Pro-grammed cell death,PCD),最早被Kerr(1972)定义为一种有秩序、受控制并按某种预定程序发展的细胞生理性自然死亡过程。引起细胞凋亡的因素很多,例如激素、高温、细胞性毒素、单链DNA或受损DNA、血清或     

昆虫杆状病毒egt基因研究进展

昆虫杆状病毒基因组中存在一个编码蜕皮甾醇尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶(ecdysteroid UDP-glucosyltransferase,EGT)的基因egt.     

昆虫眠性调控相关基因的研究进展

入眠是昆虫幼虫生长发育过程中非常重要的一种生理现象,其入眠蜕皮过程主要包括促前胸腺激素(PTTH)介导的蜕皮激素合成、蜕皮激素介导的信号转导和最终皮层溶离及色素沉积3个阶段,是一个复杂的生理过程,受到许多因素的影响,其中蜕皮激素和保幼激素等因素的影响较为显著。基于此,本文论述了蜕皮激素信号通路相关基因、保幼激素合成与代谢相关基因、相关神经肽基因及其他相关基因对昆虫眠性的影响。通过对这些基因进行综述,可以为系统研究家蚕等昆虫入眠蜕皮过程中的生理生化反应提供理论依据,对昆虫生长发育和生殖的研究以及农林害虫防控都有十分重要的意义。     

昆虫共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)的wsp基因密码子使用模式分析

沃尔巴克氏体(Wolbachia)主要感染昆虫等节肢动物,是一类革兰阴性共生细菌。为探讨昆虫纲共生菌Wolbachia的系统发育,研究Wolbachia基因组中进化速度较快的外膜蛋白基因wsp的密码子使用模式及影响因素,统计分析该基因的GC含量(GCall、GC1、GC2、GC3、GC3s)、有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)等指标。结果显示:昆虫纲共生菌Wolbachia的wsp基因密码子偏好性均不强,昆虫纲不同目间共生菌Wolbachia的wsp基因碱基组成及ENc值差异较小;多数基因数据点沿标准曲线或在其附近分布,突变对碱基组成的影响较弱;18种由多个密码子编码的氨基酸中有11种氨基酸的偏好性密码子在昆虫纲7个目及对照蛛形纲1个目间均相同,有2种氨基酸的偏好性密码子在7个目间相同,这些密码子均以A/U结尾;供分析的140个wsp基因中仅编码6个半胱氨酸(Cys);对应分析中第1、第2向量轴贡献率均不高,分别为13.53%和12.49%,均与碱基组成(GC1、GC2、GC3)显著相关。综合各项分析认为,Wolbachia的wsp基因密码子偏好性不具有宿主分类特异性,密码子使用模式主要受碱基组成影响,而碱基组成主要受选择影响。     

利用Ecotilling技术筛选家蚕E群突变体的突变基因

对突变体的发现与鉴定是揭示基因功能的一种有效手段。为了研究家蚕E群突变体的基因多样性,利用Ecotilling技术平台,对家蚕18个E群突变体中的14个Hox基因片段(总长408 kb)进行突变筛选,获得了48个错义突变和213个沉默突变,其中60%是转换型突变,即嘌呤突变为嘌呤,嘧啶突变为嘧啶。研究结果表明,11个Hox基因片段在不同E群突变体中发生了突变,其中在E群突变体06-250中的Bmshx7基因有不同的错义突变位点,特别在homeobox结构域也有突变发生,这些突变可能会影响到Bmshx7基因的功能,即影响对目标基因的转录调控,最终产生突变体06-250相应的突变表型。研究获得的Hox基因的其它突变信息目前与E群突变体的表型尚无直接关联,但其研究结果可为继续筛选鉴定E群突变基因以及探讨基因的功能提供有价值的信息。     

AM真菌与昆虫互作研究新进展

丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌广泛存在于农业生态系统中,可提高作物对害虫、病害等生物逆境的抗性。昆虫是生态系统的重要组成部分,AM真菌与昆虫均依赖植物,获取生长所需的养分与食物,二者亦可相互影响。本文归纳了2015年以来AM真菌与昆虫互作研究的新进展,研究发现AM真菌可促进植物生长、提高植物整体抗虫性,亦可通过调控植物挥发性物质、植物体内化学物的变化、相关防御基因表达增强植物对昆虫的防御能力,还能促进其他化合物的合成从而有利于昆虫的生长、发育和繁殖;同时昆虫采食植物影响植物体内养分的分配,从而减少AM真菌侵染率、丛枝和泡囊数量以及影响AM真菌正常的功能。本文还对AM真菌与昆虫互作领域的研究进行了展望,对今后研究提出了建议。     

马豹点毛色遗传机理研究进展

马豹点毛色表型独特,属于马毛色中的白斑表型。虽然在大部分马品种中豹点毛表型并不常见,但其毛色遗传机理非常特殊且较复杂。本文对豹点马毛色的形成机理进行阐释,为马毛色研究和马品种选育提供参考和借鉴。     

与绵羊多胎繁殖性状相关的BMP家族基因的研究进展

文章就BMP家族基因中与绵羊多胎繁殖性状相关的主效基因和候选基因进行了综述,主要包括BMP2、BMP4、BMP15、GDF9以及BMP的受体BMPRH、BMPR—IB等基因的最新研究进展,阐述了其对绵羊繁殖率的影响,供研究者参考。     

哺乳动物繁殖节律相关基因的研究进展

季节性繁殖动物在长期进化过程中形成了固定的生殖节律,保证后代出生在一年中最适宜的季节。已经确定一些基因与哺乳动物繁殖的节律性有关,笔者简要介绍了钟基因、Leptin基因、RFamide-related peptide基因与繁殖节律的关系。     

犬体型大小相关基因的研究进展

犬作为人类最早驯化的家养动物,在人类发展史和现代生活中扮演着非常重要的角色,如伴侣、看护、导盲、军警用犬等。人工选择过程使得家犬产生了极大的表型多样性,其中体型性状是犬最显著的表型性状之一,属高遗传力性状。本文综述了犬体型性状相关基因IGF1、IGF1R、GHR1、GHR2、SMAD2、STC2、HMGA2、IGSF1、ACSL4及IRS4的研究进展,为未来工作犬体型遗传改良育种提供重要的靶点和依据,为进一步阐明人类及其他家养动物在体型上的遗传变异提供参考。     

哺乳动物性晚熟相关基因的研究进展

人和哺乳动物性的发育和成熟源于下丘脑性腺激素释放激素（gonadotropin releasing hormone,GnRH）脉冲式释放。GnRH释放受到抑制或破坏,就会导致性腺机能减退,人在发育前和发育期就会出现发育迟缓和性发育不良,表现为无精症或闭经;动物则表现为初情期延迟、生殖能力下降等表型。编码促性腺激素及其受体基因的突变可能引起哺乳动物性晚熟。笔者简要介绍了GPR54、GnRH/GnRHR、FSH/FSHR、LH/LHR基因与哺乳动物性晚熟的关系。     

哺乳动物繁殖季节性相关基因的研究进展

光照周期或季节更替调控松果体褪黑激素的分泌,下丘脑-垂体-性腺轴接收来自褪黑激素的信息并整合机体内部生理状态后调控下丘脑GnRH的脉冲释放,确保动物在一年中最适宜的时间进行繁殖。哺乳动物在长期进化过程中形成了一定的繁殖节律,已确定一些基因与繁殖的季节性有关。笔者简要介绍了褪黑激素受体1A基因、褪黑激素受体1B基因、KiSS-1/GPR54基因等与哺乳动物繁殖季节性的关系。