昆虫激素对家蚕血淋巴和体壁酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响

[目的]研究外源昆虫激素对家蚕酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响,明确昆虫激素对酚氧化酶的调控作用,为深入解析家蚕酚氧化酶的功能及基因表达调控机制提供参考依据.[方法]对五龄第3d发育良好的家蚕幼虫注射蜕皮激素20E和保幼激素JH,以注射等量0.1%二甲基亚砜(DMSO)为对照,分别在注射3、6、12和24 h后解剖家蚕幼虫采集血淋巴和体壁,检测分析家蚕酚氧化酶活性及其基因表达的变化情况.[结果]注射外源JH和20E均能促进家蚕血淋巴酚氧化酶原基因PPO1和PPO2的表达,有效增加酚氧化酶活性.家蚕血淋巴PPO1和PPO2基因对JH和20E的响应时间存在一定差异,其中,经JH处理后2个酚氧化酶原基因(PPO1和PPO2)仅在处理6和12 h时显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)上调表达;而经20E处理后PPO1和PPO2基因从3 h开始一直持续到12 h均呈上调表达趋势.JH和20E对家蚕体壁PPO1和PPO2基因的影响恰好相反,具体表现为:JH能有效抑制家蚕体壁PPO1和PPO2基因的表达,降低酚氧化酶活性;20E则促进家蚕体壁PPO1基因上调表达,但不影响PPO2基因表达.[结论]家蚕酚氧化酶原基因PPO1和PPO2表达受JH和20E的调控,且激素对酚氧化酶原基因表达水平的影响与其酶活性变化规律一致,提示酚氧化酶不仅参与昆虫激素的代谢,还与激素协同调控家蚕的蜕皮变态.     

家蚕幼虫期和蛹期马氏管差异蛋白质组学分析

【目的】深入了解家蚕幼虫期与蛹期马氏管蛋白质组的变化,为马氏管在不同发育时期的功能研究提供蛋白质水平上的依据。【方法】利用蛋白质双向电泳技术对家蚕5龄第5天及化蛹第1天的马氏管组织进行比较,并采用基质辅助激光解析飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）对表达量差异较大的蛋白点进行肽指纹图谱鉴定,应用GPMAW 8.00软件对NCBI蛋白质数据库中所有来自于P50/Dazao的蛋白质与家蚕9倍基因组预测蛋白质库共同构建本地数据库,对试验采集到的肽指纹图谱进行分析。【结果】共检测到360-430个蛋白点,主要分布在分子质量15-80 kD、等电点4.0-9.5。2个时期共成功鉴定17个表达量有显著差异的蛋白质,其中包括与能量代谢相关蛋白质、热激蛋白、V型H+ ATP合酶、30K蛋白以及与肾脏功能密切相关的丙氨酸-乙醛酸氨基转移酶 2,3-羟基异丁酸脱氢酶等。【结论】本研究中差异蛋白质的发现和鉴定为完全变态昆虫幼虫期与蛹期马氏管的功能差异提供了蛋白质水平上的理论依据。     

家蚕蛋白质组学研究进展

家蚕是鳞翅目昆虫的模式生物,近些年来,有关家蚕重要组织器官如胚胎、丝腺、血液、中肠等蛋白质组学的研究取得了很大进展,为揭示相关现象和性状的形成机制提供了丰富的信息。文章对此作了简要的综述,并探讨了家蚕蛋白质组学今后的发展趋势及其应用前景。     

深度氟中毒家蚕幼虫中肠吸收磷的研究

与健康的５龄家蚕幼虫不同，添食Ｐｉ的深度氟中毒家蚕幼虫的血淋巴和中肠内的总Ｐｉ，无机＋易变Ｐｉ，酸溶性磷和类脂磷的浓度不随时间改变而变化。这可能是高氟饲料阻碍中肠对Ｐｉ吸收和传输的结果。     

家蝇幼虫血淋巴对鸡免疫功能的影响

将100只1日龄雏鸡随机分为4组,用家蝇幼虫血淋巴按不同剂量给鸡灌服,用药一定时间后,对21,35,50日龄鸡分别随机抽取8只进行称重、颈静脉采血和剖杀,取脾脏、法氏囊进行称量,测定血淋巴对鸡体重及免疫器官的影响,并利用E一花环形成试验、鸡新城疫血凝抑制(ND-HI)试验检测血淋巴对鸡的细胞免疫、体液免疫功能的影响．结果表明：血淋巴对鸡体重、脾脏、法氏囊重各组间差异均不显著．E-花环试验中21,35日龄各组间差异显著,50日龄各组间差异极显著;ND-HI试验中21,35日龄各组间差异不显著,50日龄各组间差异极显著．说明家蝇幼虫血淋巴在增强鸡的细胞免疫与体液免疫功能方面具有明显的促进作用．     

深度氟中毒家蚕幼虫中肠吸收磷的研究

与健康的５龄家蚕幼虫不同，添食Ｐｉ的深度氟中毒家蚕幼虫的血淋巴和中肠内的总Ｐｉ，无机＋易变Ｐｉ，酸溶性磷和类脂磷的浓度不随时间改变而变化．这可能是高氟饲料阻碍中肠对Ｐｉ吸收和传输的结果     

黄粉虫幼虫免疫血淋巴最佳制样条件的确定

采用正交设计Ｌ２７（３＾１３）的方法对大肠杆菌诱导黄粉幼虫的免疫血淋巴最佳制样条件进行了研究,结果表明：以每虫１０＾５菌量诱导较小的虫体后７２ｈ取样后得到的样品活性最高。     

家蚕不同品种蛹期血淋巴酯酶同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,检测了85个家蚕品种的蛹期血淋巴酯酶同工酶酶谱,并对部分品种进行了聚类分析。结果表明,不同家蚕品种蛹期血淋巴酯酶同工酶酶带类型丰富,最多显现13条酶带,可区分为A、B、C三个染色区。利用酯酶同工酶酶谱对部分家蚕品种进行聚类分析,结果分别依中国系统、13本系统、欧洲系统各聚为一类。     

巯基乙醇对家蝇幼虫血淋巴抑菌活性的影响

以大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌为指示菌,利用琼脂糖孔穴扩散法,检测了巯基乙醇对家蝇幼虫血淋巴抑菌活性的影响.结果显示,巯基乙醇本身对3种指示菌具有抑菌活性,其非抑菌浓度为至少稀释10<'6>倍;当巯基乙醇稀释106倍时,可有效保护不高于1:5浓度的家蝇幼虫血淋巴悬液不被氧化,且与对照相比不影响血淋巴的抑菌活性;当巯基乙醇稀释少于10<'6>时,血淋巴的抑菌活性明显增大.     

基于iTRAQ技术的蛋白质组学研究

同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术是美国应用生物系统公司(Applied Biosys-tems Inc,ABI)近年来最新开发的一种新的蛋白质组学定量研究技术。结合非凝胶串联质谱技术,该技术可对复杂样本、细胞器、细胞裂解液等样本进行相对和绝对定量研究,具有较好的定量效果、较高的重复性,并可对四种或者八种不同样本同时进行定量分析。本文就该技术的研究背景、实验原理、技术流程、优缺点等进行简述。     

家蚕中肠特异启动子BmAPN的克隆及活性分析

【目的】克隆和鉴定1个家蚕中肠特异启动子,为研究家蚕的免疫应答和应用研究提供新的工具。【方法】从家蚕品种大造中提取基因组总DNA,用PCR方法克隆家蚕中肠特异表达基因BmAPN（GenBank登录号：BAA33715.1）的上游调控序列。利用此序列构建以EGFP为报告基因的转基因表达载体pBac[BmAPN-EGFP-SV40,3×P3-DsRed],通过显微注射获得转基因家蚕,在个体水平上检测启动子的活性。【结果】所克隆的BmAPN启动子长度为1 598 bp,其驱动的EGFP仅在转基因家蚕中肠特异表达,与内源基因BmAPN的表达特征一致。该启动子在家蚕幼虫时期活性相对较高,且在起蚕期的活性要明显高于眠蚕期,推测该启动子中的特异元件受激素调控。【结论】经克隆获得的BmAPN启动子为有活性的启动子,且为家蚕中肠特异启动子。     

Molecular Systematic Studies on Chinese Mandarina Silkworm (Bombyx mandarina M. ) and Domestic Silkworm (Bombyx mori L.)

Molecular systematic studies on mandarina silkworm (Bombyx mandarina M. ) in 11 regions in China and 25 representative strains of domestic silkworm (Bombyx mori L. ) were conducted using molecular biology techniques. Results obtained from the analysis of DNA polymorphism and clustering of all the silkworm samples provide new evidence for the view that the domestic silkworm originated from the Chinese mandarina silkworm. On the basis of literature reviewing, a new hypothesis on the origin of the domestic silkworm was put forward. It was thought that the domestic silkworm was most probably domesticated from the Chinese mandarina silkworm of different ecotypes including monovoltinism, bivoitinism and multivoitinism; and that the domestic silkworm had the genetic background of monovoltinism, bivoltinism and multivoltinism at the very beginning of the domestication. The current strains of the domestic silkworm of different voltinism are the evolutionary results of thousands of years of rearing and artificial selections.     

家蚕5-羟色胺受体基因的克隆及表达分析

【目的】5-羟色胺（5-HT）在许多生理过程中扮演重要角色,克隆介导5-HT生理效应的家蚕5-HT受体及组织表达分析,为研究家蚕5-TH受体基因功能奠定基础。【方法】利用基因组数据及半定量real-time PCR技术,鉴定克隆4种家蚕5-HT受体基因; 应用生物信息学方法分析5-HT受体在物种间同源性并构建系统进化树; 利用半定量real-time PCR方法分析它们在幼虫和成虫不同组织的表达情况。【结果】根据预测基因序列,设计特异引物,克隆得到4种5-HT受体基因序列,分别命名为5-HT1ABm、5-HT1BBm、5-HT2Bm、5-HT7Bm（GenBank登录号KM236100-KM236103）,其开放阅读框分别为1 395、1 341、1 881和1 497 bp,可编码464、446、626和498氨基酸。4种5-HT受体属于典型的G蛋白偶联受体。选择已报道的昆虫及脊椎动物的5-HT受体氨基酸序列进行比对并系统发生树构建,结果显示家蚕4种5-HT受体间的氨基酸序列相似度仅为30.4%。5-HT1A、5-HT1B、5-HT2、5-HT7 4种受体在昆虫中的相似性分别为45.4%、61.4%、48.4%、54.1%。另外,家蚕5-HT受体与其他昆虫甚至脊椎动物有较高的同源性,跨膜区的保守性比非跨膜区高。不同物种间的同一家族5-HT受体的相似性高于同一物种内不同家族5-HT受体的相似性,家蚕5-HT受体的进化关系与烟草天蛾最近。半定量real-time PCR结果显示,5-HT1ABm、5-HT1BBm在幼虫所有组织中均有表达。5-HT2Bm仅在幼虫的头、腹部神经索、精巢表达。5-HT7Bm在幼虫头部、腹部神经索、中肠、脂肪体、精巢、卵巢表达。5-HT1ABm、5-HT1BBm、5-HT7Bm在成虫中除雌性头部以外的组织中均有表达,而5-HT7Bm在雄蛾的生殖系统中表达量明显高于其他组织。5-HT2Bm在成虫中不表达。【结论】鉴定和克隆的4种家蚕5-HT受体基因,在昆虫和脊椎动物中具有较高的保守性,与烟草天蛾同源关系最近,它们在幼虫和成虫的组织表达模式具有多样性。     

中国野桑蚕和家蚕的分子系统学研究

 用分子生物学手段对11个地区的野桑蚕（Bombyx mandrina）和25个代表性家蚕（Bombyx mori）品种进行了分子系统学研究。野桑蚕与家蚕的DNA多态分析及其聚类分析结果进一步证实家蚕起源于中国野桑蚕。同时结合有关文献,作者提出了家蚕起源进化的新观点:家蚕可能是由多种生态类型（包括一化、二化、多化）混杂的野桑蚕驯化而来,其驯化之初就已拥有一化、二化、多化的遗传背景,其后几千年的人工饲养、选择才分离演化成为不同系统化性的家蚕品种。     

RNA干涉家蚕细胞Ago蛋白家族基因的表达研究

分别构建RNAi(RNA interference,RNAi)载体干扰家蚕细胞BmN中Argonaute1(Ago1)和Argonaute2(Ago2)基因的表达。首先利用PFBDM和pBac[A3-EGFPafm]载体构建Ago1和Ago2基因的RNA干涉载体,通过转染家蚕细胞发现,Ago1和Ago2基因表达明显下降。并观察细胞形态发现,转染RNAi载体96h后,家蚕BmN细胞逐渐失去正常的梭形状态,体积变大,形态变圆。该研究为进一步研究家蚕中small RNA的产生及作用机制提供了较好的基础。     

家蚕五龄第1天与第4天后部丝腺蛋白质双向电泳图谱比较

 【目的】家蚕后部丝腺是合成分泌占蚕丝总量75%～80%丝素蛋白的器官，通过后部丝腺蛋白的研究，有利于阐明家蚕分泌丝素蛋白及蚕茧优质、高产的机理。【方法】采用蛋白质双向电泳和图像分析技术，研究了家蚕不同品种五龄第1天和第4天后部丝腺细胞的蛋白质组成变化。【结果】发现各个品种五龄第1天和第4天后部丝腺细胞的蛋白质组成存在差异，但蛋白质水平的差异，远远小于从EST分析得出的基因表达水平的差异；不同家蚕品种，从五龄第1天到第4天，后部丝腺细胞的蛋白质组成的变化规律各不相同。【结论】暗示了家蚕丝素分泌的过程可能受到多种蛋白的调控，不同的品种，在调控位点及调控蛋白上存在着一定的差异，从而导致了不同品种家蚕后部丝腺细胞在分泌丝素能力上的差异。     

家蚕空泡型ATP酶（V-ATPase）基因的基本信息及表达特征

【目的】鉴定家蚕（Bombyx mori）中的空泡型ATP酶（vacuolar-type ATPase, V-ATP酶）A、B亚基的编码基因,并调查其在家蚕幼虫5龄第3天不同组织和上蔟时期丝腺不同区段的表达特征。【方法】利用生物信息学的方法鉴定家蚕的V-ATP酶A、B亚基的编码基因并在线预测V-ATP酶两个亚基所具有的结构域,采用软件将其分别与其他物种中V-ATP酶A、B亚基的氨基酸序列进行同源序列比对和进化树的构建,通过荧光定量PCR技术分析家蚕V-ATP酶A、B亚基的编码基因在5龄第3天家蚕各组织的表达情况。进一步利用向家蚕幼虫上蔟时期的气孔注射pH值指示剂溴酚蓝,对丝腺进行染色,通过颜色变化对丝腺不同区段的pH值进行调查。最后,采用荧光定量PCR对家蚕上蔟时期丝腺不同区段V-ATP酶A、B亚基编码基因的表达情况进行分析。【结果】获得了家蚕V-ATP酶A、B亚基的编码基因BGIBMGA008295(GenBank登录号NM_001098359.1)和BGIBMGA002241(GenBank登录号NM_001098358.1)。结构域预测发现这两个亚基均具有3个非常保守的结构域,分别为位于N端的β筒结构域、序列中部的核苷酸结合结构域和C端结构域。将这两个基因编码的V-ATP酶A、B亚基的氨基酸序列与其他物种V-ATP酶A、B亚基的氨基酸序列进行同源性比对和进化树的构建,同源比对结果发现不同物种中V-ATP酶A、B亚基的氨基酸相似度为90%,保守结构域间相似度高达95%以上,说明不同物种间V-ATP酶A、B亚基高度保守。进化树显示家蚕V-ATP酶A、B亚基与同属于鳞翅目的其他昆虫的V-ATP酶A、B亚基亲缘关系较近。5龄第3天家蚕各组织中V-ATP酶A、B亚基编码基因的荧光定量PCR结果显示,这两个基因主要在中肠、脂肪体、生殖腺和丝腺中表达。使用溴酚蓝染色的方法分析上蔟期丝腺不同区段的pH情况,结果显示家蚕后部丝腺、中部丝腺后区和中区为中性或碱性环境,中部丝腺前区pH急剧下降到酸性环境,前部丝腺也为酸性环境。进一步对V-ATP酶A、B亚基编码基因在上蔟期丝腺不同区段进行表达情况分析,发现V-ATP酶A、B亚基基因在前部丝腺和中部丝腺前区高量表达,推测V-ATP酶可能与这两个区域低pH环境的产生和维持相关。【结论】明确了V-ATP酶在家蚕各组织的表达情况,V-ATP酶可能与中部丝腺前区和前部丝腺腺腔的酸化相关,这为进一步研究V-ATP酶的生理功能提供了理论依据。     

家蚕热休克蛋白HSP90相互作用蛋白的筛选与鉴定

[目的]HSP90是热休克蛋白家族的成员之一,在昆虫的抗逆性和变态发育中发挥重要作用,已有研究表明HSP90能够促进家蚕核型多角体病毒(Bombyxmorinucleopolyhedrovirus,BmNPV)的增殖,但作用机制尚不清楚.本研究通过鉴定BmHSP90的相互作用蛋白,为其促进BmNPV增殖的作用机制解析提...     

家蚕谷光甘肽-S-转移酶GSTe3基因的鉴定及其真核表达

【目的】谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathiones S-tansferases,GSTs)是一类由多基因编码的多功能同工酶超家族,在解毒内源和外源性有毒物质中起着重要作用,家蚕GSTs的研究,可为解析家蚕解毒机制奠定基础。【方法】利用生物信息学和分子生物学方法克隆和分析家蚕GSTe3(BmGSTe3),利用RT-PCR分析该基因在家蚕体内的表达情况,利用重组杆状病毒真核表达系统在sf9细胞中真核表达BmGSTe3。【结果】在家蚕中克隆了家蚕的GSTe3,该基因由5个外显子与4个内含子组成,外显子总长度为512bp,属于昆虫特异的Epsilon家族。BmGSTe3包含N-末端和C-末端2个结构域,N-末端由β-α-β-α-β-β-α共7个结构基序组成,而C-末端则由5个α螺旋构成,在启动子上游2500bp区域内共发现了15个可能的转录调控元件。BmGSTe3的表达具有较高的组织特异性,它只在家蚕血液和头部表达。BmGSTe3在sf9细胞中表达的BmGSTe3蛋白具有较好的GSTs酶活性。【结论】BmGSTe3属于昆虫特异的Epsilon家族,其蛋白具有较好的GSTs酶活性。