应用基因表达系列分析(SAGE)技术研究高温处理前后家蚕的基因表达差异

高温对家蚕的生理和免疫能力有明显影响。为从分子水平上探究家蚕抗高温机制,应用基因表达系列分析(SAGE)技术获得家蚕5龄雌蚕高温处理前后中肠、丝腺和脂肪体组织的基因表达谱,构建高温组(34℃)和常温组(26℃)2个家蚕SAGE文库。2个家蚕SAGE文库分别包含3555107和3580976个原始标签,其中的标签种类分别为113684和131 296个,清洁标签的种类分别为45972和49467。比较2个文库清洁标签获得65 535种差异标签,共注释4249个基因,其中有1 062个差异表达的基因(P<0.05,错误检测率FDR≤0.001并且拷贝数的差异在2倍以上)。经GO分析发现2个文库中基因的分布极其相似,表明这些基因在不同的环境温度下有类似的生物学功能并参与类似的生理代谢过程。KEGG pathway分析显示有732个基因涉及176个KEGG路径,其中有40个为差异表达基因显著富集的路径(P<0.05),超过一半的路径与代谢、生物合成和信号传导有关。上述结果有助于对家蚕抗高温基因的鉴定以及探究基因调控的网络关系。     

家蚕的RAPD及其系统间差异初探

用RAPD技术检测家蚕四大地理系统的9个品种的DNA多样性,发现OPX-14等5个随机引物可用以区分这9个品种。进而对扩增带型差异作遗传距离分析和聚类分析,结果能准确反映四大地理系统之间的遗传差异。因此认为RAPD技术是家蚕遗传与进化研究及育种工作中寻找遗传标记的一种有用工具。     

家蚕SOD的品种间差异研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳和酶活性染色，分析了115个家蚕品种及遗传系统的血液SOD同工酶的酶谱。结果：不同品种及遗传系统间的酶谱存在着显差异。家蚕血液SOD在大部分供试品种及遗传系统中都能看到5条酶带，少数只能见到2条弱带，酶带最多达8条。品种及遗传系统间酶带的宽度及染色程度亦存在着明显的差异。     

家蚕肾形卵的荧光差异显示分析

Liang等建立的mRNA的荧光差异显示法 (flourescentdifferentialdisplay,FDD)具有高效、安全、有用信息多等特点。利用这一方法在mRNA水平上探讨了肾形卵 (ki)与正常卵在初期胚胎阶段的基因表达 ,回收了差异片段 10条 ,并对其差异进行了验证。其中之一的片段序列分析表明为低分子量热激蛋白基因 (smallheatshockgene)。     

基于数字基因表达谱(DGE)分析异烟肼诱导家蚕脂肪体损伤的差异表达基因

以无脊椎动物家蚕为实验动物,采用高通量测序技术分析人结核病治疗药物异烟肼(INH)诱导蚕体脂肪体损伤状态下的相关基因信息。供试5龄第3天家蚕幼虫分别按照1、2 mg/头的剂量经口给予INH后8 h,解剖获取家蚕脂肪体组织并提取总RNA,利用RNA-Seq测序技术分别构建INH诱导组和CK对照组家蚕脂肪体的数字基因表达谱(digital gene expression,DGE)文库。比对2个DGE文库的差异表达基因,并进行GO功能分析和KEGG通路分析,结果显示:INH影响了家蚕脂肪体中功能基因的表达,其中下调表达的基因数目明显较多,这些差异表达基因的GO分类和所在的KEGG通路,均集中在核酸损伤、细胞外信号转导、细胞凋亡与氧化应激过程、蛋白质代谢、药物代谢过程和免疫毒性等几大通路中。选择4个分别与肝损伤、药物代谢、线粒体能量代谢有关的差异表达基因进行qRT-PCR检测,结果与DGE文库的表达一致。另外,家蚕脂肪体经HE和DAPI染色后亦可观察到INH对细胞的损伤;测定不同浓度INH及作用时间下家蚕脂肪体中与肝损伤有关的谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的活性显著提高,但2种酶的变化趋势不一样。推测INH造成机体组织损伤可能与其和机体内的大分子物质结合,从而影响到这些大分子发挥参与多种代谢通路调节机体正常生理活动的作用有关。     

雌雄茧丝性状差异性调查

本试验以家蚕荧光茧色判性蚕品种L×P杂交种作为材料,调查了雌雄性别之间茧丝若干经济性状的差异性。结果全茧量雌比雄重0.347g,茧层量雌比雄重0.044g,茧层率雌比雄低2.38个百分点。茧丝纤度雄比雌细0.197dtex,干茧出丝率雄比雌高出1.99个百分点,茧丝长雄比雌长38.36m。雌雄茧丝质性状虽有差异,但在显著水平а=0.05下均未达到显著水平。     

家蚕差异蛋白质组学研究

2003年4月15日,美、英、德、日、法、中等6个国家共同宣布了人类基因组序列框架图的完成,这标志着生命科学进入了后基因组时代。到目前为止,已有大肠杆菌、秀丽线虫、果蝇、拟南芥、酿酒酵母、小鼠、家蚕等数十种生物的基因组序列图完成测序,并且还有上百种生物的基因组测序正在进行。蛋白质组学作为功能基因组学研究的主要内容,其研究模式主要有3种:第1种是检测蛋白质组理化参数的完全蛋白质组学;第2种是研究蛋白质间的相互作用;第3种是差异蛋白质组学——即通过比较分析不同状态下蛋白质表达图谱,实现对体内代谢调控的动态监测。近年来,越…     

荧光茧色判性蚕品种雌雄蚕茧内在质量的差异

荧光茧色判性蚕品种“荧苏×荧晓”F1代中秋蚕茧,其茧丝纤度在19D以下,雄茧茧层率比雌茧高出2.74个百分点,干壳量比雌茧高出1.897g,干茧出丝率比雌茧高出6.55个百分点,雄蚕茧丝的伸长率比雌茧丝高出1个百分点,茧丝纤度比雌蚕茧丝细0.167D,茧丝相对强力比雌蚕茧丝高出0.3个gf/D,雄蚕茧比雌蚕茧更符合缫制高品位生丝的条件。     

家蚕正反交组合F1代的基因表达系列分析(SAGE)文库构建

家蚕杂交组合存在普遍的正反交遗传表型差异现象,为探讨引起正反交组合遗传差异的分子机制,构建家蚕品种75新×7532正交F1代雌雄个体和7532×75新反交F1代雌雄个体共4个基因表达系列分析(SAGE)文库。通过正反交组合同性别子代样本间的比较,显示低表达的标签在种类上占大多数,而高表达的标签在数量上占绝对优势。以错误检测率(FDR)≤0.001且拷贝数倍数差异在2倍以上作为比较样本筛选差异表达基因(DEGs)的条件,在7532×75新的雄性样本里面有298个上调基因和46个下调基因,而在雌性样本里有453个上调基因和240个下调基因。进一步对差异表达基因进行GO和KEGG路径功能分析,筛选出在显著性富集路径中的差异表达基因,其中参与新陈代谢途径、氧化磷酸化途径以及信号传导途径的差异基因在反交组合的子代中表达明显上调。     

家蚕第2白卵近等基因系差异表达基因的筛选

为了解与家蚕第2白卵(w-2)性状形成相关的差异表达基因信息,以家蚕正常型黑卵及其第2白卵近等基因系的转色期蚕卵为材料,构建抑制消减杂交(SSH)文库,筛选差异表达基因。对SSH文库中部分克隆的测序分析表明,该文库对差异表达基因的富集性较好。随机挑选SSH文库中的300个克隆制作家蚕cDNA芯片,对家蚕正常型黑卵及第2白卵近等基因系转色期蚕卵进行检测,获得11个差异表达基因。对这11个差异表达基因进行实时荧光定量RT-PCR验证分析,其结果与芯片数据分析结果趋势一致,在正常型黑卵与第2白卵近等基因系之间,这些基因的表达差异为0.1倍至数千倍。     

家蚕表皮蛋白基因的生物信息学分析

家蚕的表皮蛋白(cuticular protein)是家蚕重要的结构蛋白,与几丁质一同作为家蚕表皮的重要组成部分。运用生物信息学的方法对家蚕表皮蛋白进行了广泛分析。通过保守的基序检索家蚕基因组,得到163条候选的表皮蛋白序列,包括RR、Tweedle、CPF&CPFL等家族,并且发现具有确定的保守基序的表皮蛋白基因在染色体上都是以串联集群形式分布。氨基酸组成分析表明,这些表皮蛋白富含甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸等。运用Sig-nalP server预测这部分蛋白质有85%都具有信号肽。进化分析显示,负选择是家蚕表皮蛋白基因进化的主要驱动力。采用TFSEARCH等在线服务软件分析发现,在70%含有RR基序的家蚕表皮蛋白基因的核心启动子区具有通用的TATAAA序列。     

家蚕第二白卵近等基因系差异表达基因的研究

为探索家蚕第二白卵性状相关的功能基因,建立了家蚕正常型黑卵品种菁松A的第二白卵近等基因系,利用抑制消减杂交技术构建了黑卵品系与白卵品系的抑制消减杂交文库,对文库中的高频次检出序列H46利用cDNA末端快速扩增技术明确了其3′末端序列,经半定量RT-PCR和实时定量RT-PCR证明H46序列代表的基因在黑卵和白卵系统中表达水平相差达1833倍,为正常型黑卵上调表达基因。     

家蚕细胞周期素家族基因的克隆及结构特征与表达分析

细胞周期素(cyclin)是推进细胞周期进程最主要的调控因子之一,并与个体发育及肿瘤形成等有关。为研究细胞周期素家族基因在家蚕组织中的表达情况,利用家蚕基因组数据库信息设计引物克隆了家蚕细胞周期素家族的5个基因,对基因序列结构的分析结果表明,cyclinA、cyclinB、cyclinB3基因分别有7个外显子,cyclinE基因有8个外显子,cyclinL1基因只有1个外显子;cyclinA及cyclinE基因存在较多的剪切方式,cyclinA主要包含大小为2 141和2 173 bp的2种转录本,其变化在第7外显子,cyclinE则含有1 422、1 290及1 194 bp等大小不同的序列,变化集中于第5～7外显子,而cyclinB、cyclinB3及cyclinL1基因则相对稳定。克隆的家蚕细胞周期素家族基因的组织表达存在差异:cyclinA基因只在精巢中表达,cyclinB3基因只在精巢和卵巢中有明显的表达,cyclinE基因在丝腺、脑、脂肪体、中肠、马氏管、精巢、卵巢及血液8种组织都有表达,cyclinB和cy-clinL1基因在除丝腺或血液外的其他7种组织检测到表达。研究结果为进一步探究不同细胞周期素在昆虫蜕皮、变态等生理过程中的功能提供了参考。     

人工诱导家蚕ZZWW型三倍体的细胞遗传学分析

试验以探讨ZZWW型四倍体雌蚕在减数分裂中性染色体行为为目的 ,用玉泽的过冷却处理方法诱发的四倍体雌蚕 (ZZWW )与带有伴性赤蚁基因的二倍体雄蚕 (ZschZsch)交配 ,发现有ZZWW型三倍体发生。根据ZZWW型三倍体发生 ,分析四倍体雌蚕减数分裂中形成配子的种类和比例、遗传学行为及ZZWW型三倍体蚕的形成机制     

家蚕钙网蛋白的基因结构与初步表达谱研究

钙网蛋白(calreticulin,CRT)是内质网/肌浆网主要的Ca2+结合蛋白,在细胞功能的调节方面发挥重要作用。利用双向电泳技术及质谱技术研究家蚕脂肪体蛋白组的变化,通过分析检索蛋白质组数据,获得了钙结合蛋白的氨基酸序列。通过电子克隆、cDNA3′末端快速扩增(3′rapid amplification of cDNA ends,3′RACE)方法克隆了家蚕钙网蛋白基因cDNA全长序列,命名为BmCRT(GenBank登录号:FJ360528)。BmCRT基因cDNA全长1 705 bp,开放阅读框序列(ORF)长1 197 bp,编码398个氨基酸。氨基酸序列分析显示,BmCRT与其它物种的CRT都具有保守的N-结构域、脯氨酸富集结构域和C-端结构域。BmCRT基因组结构分析表明:该基因由7个外显子和6个内含子组成。分析BmCRTmRNA在不同发育时期的表达变化显示,该基因在家蚕幼虫眠期的mRNA表达量比食桑期高,而在4龄和5龄食桑期mRNA表达量没有随着生长变化而变化。     

家蚕胚胎发育相关基因的分析(英文)

在家蚕基因组中检索分析了与果蝇86个胚胎发育相关基因同源的基因。分析结果表明,在果蝇的这86个基因中,有62(72%)个基因在家蚕基因组中存在直向同源关系,其中58(67%)个基因并且在家蚕、果蝇、冈比亚按蚊3种昆虫的基因组间呈现1∶1∶1直向同源关系。通过比较分析发现,体节极性决定基因在3种昆虫基因组间最为保守。同果蝇和冈比亚按蚊相比,家蚕中决定背-腹部形成的基因分化最大。进一步利用芯片数据对其中的12个母性基因在家蚕5龄第3天幼虫生殖腺中的表达情况进行分析:有2个基因(orb和nanos)在卵巢中特异表达;4个基因(spire、Ras85D、gd和arrest)在精巢中特异表达;另外的6个基因(exuperantia、vasa、pumilio、mago nashi、nudel和dorsal)在精巢和卵巢中均有表达,但是其中的2个基因(pumilio和nudel)在雌、雄间的表达量存在显著差异。研究结果为家蚕发育调控机制的进一步研究提供了重要线索和数据信息。     

家蚕雌蚕单性生殖无性繁殖系的配合力研究

运用不完全双列杂交法 ,以经 7～ 8代孤雌生殖选育初步育成的雌蚕单性生殖无性繁殖系及其原两性繁殖系 ,分别与平衡致死雄蚕、常规品种雄蚕配制一代杂种 ,在相同条件下比较各组合的生产性能 ,结果表明许多雌蚕单性生殖无性繁殖系的配合力超过其原系统 ,具有较强的杂种优势。因此 ,若利用雌蚕单性生殖无性繁殖系与平衡致死雄蚕组配杂交种 ,将为降低雄蚕品种的制种成本开辟了一条新的途径     

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。     

家蚕来源肠球菌DNA多态性的RAPD分析

运用随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)技术,对从家蚕消化道中分离的表现为生理生化特性多样性的14个肠球菌分离菌株和3个标准菌株进行了DNA多态性研究。应用筛选的8条随机引物,共扩增出625个位点,其中997%为多态性位点,表明供试菌株具有丰富的DNA多态性。对扩增结果进行聚类分析,供试菌株分为Entfaecalis、Entfaecium、Entcasseliflavus、Entavium等4个类群,与其数值鉴定结果呈相同趋势。