家蚕心形眼纹(ces)的遗传与基因定位研究

通过对家蚕基因资源库保存品系的性状调查,发现一种幼虫眼状纹变异——心形眼纹(cordiform eye-spot,ces),其特征是:幼虫眼纹呈倒心型,相当于正常型眼纹的中间部分,色浅。与正常型进行杂交试验,表明该突变为隐性遗传,外显率稍低;与各染色体标记基因进行连锁分析,确认突变基因ces属于第14染色体;育成青熟油蚕(oa)与ces的双隐性系统后,通过ces与oa和Nd-s(丝胶茧)的三点测验,初步将ces基因定位于家蚕连锁图谱第14连锁群的50.7 cM位点,表示为ces(14-50.7)。     

家蚕体形突变新缢蚕(co-n)的遗传分析与基因定位研究

从西南大学家蚕基因库中发现体形自然突变"新缢蚕"。幼虫表型特征为:环节中央部位呈缢缩状,色素聚集,腹部节间膜呈隆起状,5龄中后期最明显,与缢蚕(constricted,co)相似。至成虫期观察,腹背通常少有鳞毛。经遗传分析,新缢蚕为隐性基因支配,将其命名为new constricted,基因符号:co-n。连锁分析结果表明,co-n与黄血(Y)基因连锁,故判定该基因属于第2连锁群。这是家蚕第2连锁群30多个突变中发现的第一个体形突变。经过新缢蚕(co-n)与灰色卵(Gr)、黄血(Y)基因间的三点测验定位实验,结合伴野丰2005年最新公布的家蚕连锁遗传图的第2连锁群基因座数据,将co-n基因座确定为:2-5.7。     

家蚕裸蛹基因(Nd)的SSR定位

家蚕裸蛹是自然突变产生的,裸蛹基因(Nd)与丝素重链基因(Fib-H)同处于第25染色体上,二者紧密连锁。利用家蚕雌性不交换的特点,以家蚕正常茧品种P50和裸蛹品种Nd为亲本获得P50×(P50×Nd)和(P50×Nd)×P50回交群体(分别记为BC1M和BC1F),再用已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱对Nd基因进行定位,共筛选出7个与Nd基因连锁的SSR标记。BC1F群体中的所有裸蛹个体均表现出与(P50×Nd)F1相同的杂合型带型;而所有正常茧个体带型与亲本P50一致,为纯合型。利用另一个群体BC1M构建了Nd基因的遗传连锁图,连锁图的遗传距离为96.8 cM,Nd基因位于60.8 cM。同时得到了2个与Nd紧密连锁的SSR标记S2511及S2513,与Nd基因的距离分别为0.1 cM和1.1 cM。     

对家蚕多星纹基因ms的SSR标记定位分析

对家蚕幼虫斑纹突变多星纹基因ms进行分子标记定位,有益于对多星纹性状的分子标记辅助选择和对该基因的定位克隆研究。利用家蚕雌性染色体在减数分裂过程中不发生交换的特点,采用幼虫斑纹为素斑(p)的家蚕品系C108,幼虫斑纹为多星纹(ms)的家蚕品系g02,组配正反交群体(g02×C108)F1♀×g02♂和g02♀×(g02×C108)F1♂,分别记作BC1F和BC1M,利用已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱中第12连锁群上的18对SSR标记引物在亲本间进行多态性筛选。BC1F群体中的普通斑个体均表现出与(g02×C108)F1相同的杂合型带型;而所有多星纹个体的带型与亲本g02一致,为纯合型。结果筛选出S1206、S1208、S1210、C5553S3共4个与家蚕ms连锁的SSR标记。利用BC1M群体构建家蚕ms及其连锁的SSR标记遗传连锁图,连锁图的图距为34.5 cM,4个SSR标记及ms的排列次序为S1206—S1208—S1210—C5553S3—ms,ms位于34.5 cM处,与ms最近的标记为C5553S3,遗传距离为12.4 cM。依据该SSR标记遗传连锁图谱可对ms进一步精确定位。     

家蚕突变新小卵(sm-n)的特异性状及其遗传

家蚕卵形突变sm-n(new small egg)为家蚕小卵突变的新类型,与前人研究报道的几种家蚕小卵突变sm、sm-2、sm-3、emi等明显不同,其主要特征为：同一母蛾产卵分离出正常型卵和小卵两种,其中小卵大小不一,为不受精卵,而正常型卵孵化与生长均正常。解剖母蛾观察卵巢管,大小卵粒在每根卵巢管里随机排列,个体间出现小卵的比例有较大差异(分布在20%～90%之间),但总体上小卵比正常卵多,且在越往卵巢管的后端小卵的比例越大,小卵的排列不规则;交配产卵后,初步统计发现小卵百分率越大,则遗腹卵有越多的倾向。同时在解剖过程中发现此小卵系统和无卵突变系统(sm~n)的母蛾卵巢管有增多现象,每个卵巢发生4～6条,每蛾共8～12条卵巢管。用正常系统C108与新小卵杂交,进行遗传分析,结果：新小卵为隐性遗传基因支配,遵循伪母性遗传模式。     

家蚕体形自然突变新石蚕的遗传学研究

西南农业大学蚕桑丝绸学院家蚕基因库保存的黑缟 (浓型 )系统 ｐｓ0 0 0中出现了一种新的体形突变蚕 ,其形态特征为 :幼虫腹部节间膜隆起 ,环节中部呈凹陷状。这种性状在 5龄盛食期至上蔟前表现明显。迄今报道的家蚕幼虫体型突变中 ,与其相似者有石蚕 (ｓｔ .8 0 .0 )。但据田岛(192 8)研究结果 ,黑缟基因 (ｐｓ:2 0 .0 )对石蚕表现显性上位作用[1] ,说明ｓｔ在 ｐｓ 存在的条件下不能表达 ,从形态上不能发现。而这种新的体型突变恰在黑缟系统中发现 ,本质上显然不同于ｓｔ的体型变异。据此 ,将这种新的体型突变蚕称为新石蚕ｓｔｎ(ｎｅ…     

家蚕1种白卵油蚕突变的遗传分析

湖南省蚕桑科学研究所在保存的家蚕品种资源中发现1种油蚕突变,其性状为：幼虫皮肤高度透明,蚕蛾复眼白色,产白色卵,与白卵油蚕w-3oe相似。本研究,将其与正常型品系大造进行正反杂交,结果F,代卵色、幼虫体色、成虫复眼色均为正常型;F2代正常型与油蚕分离比为3：1,卵色、眼色的分离与油蚕完全一致,即凡白卵均为油蚕,且成虫为白眼。将其与已知的相似性状突变w3oe进行杂交,结果F1、F2代均表现为白卵油蚕,成虫复眼也全为白色,与两亲本性状一致。实验结果表明,该白卵油蚕突变为隐性单基因遗传,与w-3oe（10—19．6）是等位点突变。     

家蚕新突变型h斑油基因的连锁定位研究

新近自保存系统中发现的油蚕突变———h斑油 (mottledtranslucentoh)的性状特征为 :幼虫体表遍布不透明的白色斑块 ,大小不一 ,其余部分为低度透明。通过与正常型和各连锁群标志基因系杂交 ,进行遗传分析和连锁检索 ,结果 :h斑油为第 2 0连锁群的隐性突变 ;与霜降油蚕 (oh)的杂交结果确定其基因座位为 (2 0 0 .0 ) ,对霜降油为显性。命名其基因符号为ohm。同时发现ohm 对中国油 (oc)表现上位作用。     

家蚕突变系镇江野败(szm)的遗传不育性初探

将家蚕(Bombyxmori)和野桑蚕(Bombyxmandarina)杂交培育多代后发现并分离出一个遗传不育的自然突变系统,定名为镇江野败szm(Mandarina Sterility of Zhenjiang)。该系统表现为95%不育卵、3%可育卵和2%中间型,以3%可育卵继代,后代雌、雄比例正常,性状稳定遗传。经遗传分析,该突变性状对正常表现为隐性。经组织解剖证实其产生原因可能是雄性精液分泌物失调、精荚异常、雄性外生殖器异常等。     

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。     

家蚕周期蛋白A基因(BmcyclinA)的克隆和表达谱分析

周期蛋白A(cyclinA)能分别与2种重要的周期蛋白依赖性激酶cdk1和cdk2作用,推动细胞周期的正常进行。利用家蚕基因组数据和分子生物学方法克隆了cyclinA基因在家蚕中的同源物BmcyclinA(GenBank登录号:FJ619105),发现了BmcyclinA基因的另一种错误剪接形式BmcyclinA-1。BmcyclinA基因位于家蚕第13号染色体,由7个外显子和6个内含子组成,其完整开放阅读框为1 533 bp,编码511个氨基酸,在248th-450th氨基酸区域存在2个保守的周期蛋白框。BmcyclinA-1仅能编码正常cyclinA蛋白N端的153个氨基酸残基。RT-PCR分析显示BmcyclinA基因在家蚕整个胚胎发育时期及5龄第3天各组织中均有表达,并且在幼虫精巢中的表达相对较高。     

家蚕脂围蛋白(PLIN)基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

脂围蛋白(perilipin)与脂肪细胞脂类代谢的调节有关。从家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条cDNA开放阅读框(ORF)序列长度为918 bp的基因,预测其编码305个氨基酸残基,蛋白分子质量约32.5 kD。经NCBI比对发现该蛋白具有部分脂围蛋白的保守结构域,因此将该ORF序列命名为BmPLIN基因。将该基因插入到载体pET-28a(+)的多克隆位点,构建重组表达质粒pET-28a(+)-BmPLIN,并转化大肠杆菌中进行原核表达得到带有His标签的融合蛋白,表达的融合蛋白以包涵体形式存在。用纯化后的融合蛋白为抗原免疫大白兔获得多克隆抗体,ELISA间接法测定抗体的效价达到1∶12 800以上。通过荧光定量PCR和Western blotting技术对BmPLIN基因及其编码蛋白在家蚕5龄幼虫各个组织器官中的转录、表达水平进行分析的结果是:BmPLIN基因mRNA在家蚕5龄幼虫各组织器官中的转录水平由高到低依次为生殖腺(卵巢和睾丸)、脂肪体、肠、表皮、头部、马氏管、丝腺、气门,在家蚕5龄幼虫的生殖腺(卵巢和睾丸)中有明显的BmPLIN蛋白特异条带。以家蚕Bm5细胞进行免疫细胞实验的结果显示,BmPLIN蛋白在细胞质和细胞核中均有分布。     

家蚕亲环蛋白基因家族(BmCyPs)

家蚕亲环蛋白基因家族(CyPs)在全基因组水平由18条相似序列组成,与人CyPA在氨基酸序列上具有较高的同源性。结构域分析显示家蚕CyP基因家族可分为单一结构域(SD)和多结构域(MD)两类,无根进化树将18个家族基因分为两枝。本论文根据功能元件相似性预测了家蚕CyP单一结构域(SD)和多结构域(MD)基因的功能,并通过序列氨基酸位点的置换、缺失和插入分析推测位于胞质Cyclophilin基因的功能差异,这些功能差异使蛋白质在三维结构上发生或小或大的变化导致与底物结合的特异性。     

SSR标记在中国野桑蚕和家蚕的遗传多态性分析中的应用

采用25个微卫星标记(SSR)对中国5个不同地区的野桑蚕及2个家蚕品种进行了多态性分折,共产生58个等位基因,平均每个位点多于2个等位基因。表明微卫星标记能反映各品种之间丰富的多态性,品种间的聚类结果较好地反映了家蚕和野桑蚕之间的遗传特性。     

家蚕新突变型从性黑蛾(sml)的遗传分析初报

西南大学家蚕基因库保存的遗传系统18-130的蛾体色表现特殊性状,雄蛾为灰黑色,雌蛾为白色。用多个白色蛾系统与之进行杂交分析,饲养F1、F2和RF1代,分析该黑蛾的遗传规律,结果:18-130系统黑蛾由常染色体上隐性突变基因控制,且表现为从性遗传,在雌体中几乎不能表现黑蛾性状,而在雄蛾中黑体色表现明显,即性别不同是影响其表型的主要因素。研究证明该灰黑蛾是家蚕从性遗传的一个典型代表,命名为sex-controlled m ela-n ism,基因符号为sm l。同时,经过连锁分析探明sm l基因与第7连锁群的鹑斑(q)、第13连锁群的隐性赤蚁(ch)、第16连锁群的颊尾斑(cts)均为独立遗传。     

家蚕滞育激素受体基因(BmDHR)的分子克隆及定量分析

家蚕滞育激素受体(BmDHR)能特异性地识别滞育激素(DH),参与滞育激素信号的转导,在家蚕滞育发动过程中发挥重要作用。采用RT-PCR方法克隆出BmDHRcDNA,其开放阅读框长1 311 bp,编码436个氨基酸,属于一种G蛋白偶联受体,含有7个跨膜结构域。同源性及系统进化分析表明,BmDHR蛋白序列与玉米夜蛾性信息素合成激活肽受体(HzPBANR)和家蚕性信息素合成激活肽受体(BmPBANR)蛋白序列具有较高的同源性,分别为46.0%和40.9%。定时半定量分析显示,BmDHR基因表达水平在不同条件催青的二化性5龄幼虫、蛹体中存在差异。     

家蚕Mod基因的序列分析及表达与亚细胞定位研究

已知多数含BTB/POZ结构域的锌指蛋白对生物体的发育、分化及染色体重组等具有重要的调节作用。从已构建的家蚕蛹cDNA文库中筛选到一条编码MOD(mdg4)蛋白的基因序列(GenBank登录号:DN237077)。该基因序列的ORF长1 080 bp,编码359个氨基酸残基,蛋白含有BTB保守结构域和FLYWCH保守结构域,与黑腹果蝇、冈比亚按蚊、赤拟谷盗和埃及伊蚊的MOD多序列比对,其同源性不超过40%。表达、纯化带有His标签的家蚕MOD蛋白(BmMOD),并用纯化的融合蛋白免疫新西兰兔获得多克隆抗体。实时荧光定量PCR显示BmMod基因mRNA转录水平在家蚕蛾期及5龄幼虫的卵巢最高,推测BmMod基因在家蚕生殖腺发育过程中产生一定作用。利用纯化的BmMOD蛋白多克隆抗体进行Western blotting分析也表明该蛋白在家蚕蛾期及5龄幼虫卵巢中的表达量最高,验证了BmMod在家蚕生殖腺发育中的功能。亚细胞定位结果显示BmMOD蛋白几乎完全定位于家蚕卵巢上皮细胞(BmN)的细胞核中。