家蚕滞育激素的提取和生物活性测定初探

<正>家蚕滞育激素(Diapause Hormone简称DH)是一种使蚕卵中胚胎滞育的多肽昆虫激素,它可增加卵中3-羟犬尿氨酸和糖原的积累,降低非专一性酯酶在幼虫发育过程中的活性.1957年长谷川首次从蚕蛾脑和咽下神经节中提取到DH,后改进为从交配过的雄蛾头中提取DH.作者也从雌蛾头中提取了DH,并作了改进.     

家蚕滞育分子机制的研究

简述了有关家蚕滞育机制的分子生物学研究进展。家蚕的胚胎滞育是由环境条件和遗传性支配的。二化性蚕品种在胚胎中期和晚期经受高温和长光照 ,其结果是下一代胚胎滞育。不同的环境信息被神经分泌细胞“解读”和“受纳”。在特定的环境条件信息下 ,神经分泌细胞产生和分泌滞育激素 (DH)。滞育激素进入卵内 ,调节和建立滞育卵专一的内部环境。其特征是 ,滞育卵中发生有关糖原和山梨醇转换的一系列酶促反应 ,从而实现进入滞育、解除滞育等生理过程。     

脑激素对桑蚕发育的调节(续)

2.与生长发育没有关系的激素 (1)滞育激素(DH) 滞育激素由咽下神经节所分泌,对卵滞育有较强的作用。最近竹田及小仑证明滞育激素也由心侧体释放分泌。我们进一步证明     

关于诱导家蚕滞育卵的咽侧体的机能

从实验形态学方面追究与蚕卵的滞育性有关的咽侧体的作用,咽侧体不分泌滞育激素虽是众所周知的事实,但若摘除咽侧体,特别在5龄(终龄)的第72小时摘除时,产滞育性卵将变为产非滞育性卵,因此,调查     

滞育诱导发生温度与光周期对家蚕垂体同源框激素基因Pitx表达的影响

家蚕垂体同源框激素PITX对滞育激素DH的分泌与作用有直接影响。为了探讨家蚕滞育的信号传导机制,研究了3种典型的滞育发生诱导温度和光周期条件对Pitx基因表达的影响。结果显示,亲代催青期滞育卵诱导发生条件25LL显著上调了蚕卵中Pitx基因表达水平。整个世代持续25LL环境中,3龄前幼虫和成虫体内,Pitx基因的表达水平高于15DD环境中的蚕体;胚后蚕体Pitx基因的表达水平有显著组织差异,幼虫眠中表达水平有下调趋势。子代卵内Pitx基因mRNA的水平变化与亲代诱导所致的蚕卵滞育性差异密切相关,滞育性卵中未检测到母源Pitx基因的mRNA,卵龄12～24h的胚胎发生期则有较高水平的表达,卵龄72h后的滞育发生阶段后只有痕迹量;非滞育性卵中有较高水平的母源Pitx基因mRNA,胚胎发生及发育期,Pitx基因转录水平显著高于滞育性卵;亲代20LD催青条件下所产卵滞育性不稳定,Pitx基因的mRNA水平显著高于滞育性卵,也高于非滞育性卵。亲代卵的孵化温度与光周期决定子代卵的滞育性,也影响到Pitx基因表达水平,子代卵内Pitx基因表达水平高低不是蚕卵滞育与否的关键。     

五龄期和蛹期感受变温反应的相关性

在广东6—7月气温高日照长期间;如采用26℃±1和短光照每日15小时黑暗综合因素处理新九蚕品种蛹期,可获得平均蛾产525.9粒卵,其中滞育卵为506粒,滞育较深滞育卵率为96.2％,不出现再生卵,而在该时期的自然温度31℃,日照13时10分48秒下的对照区,平均蛾产386粒卵,其中滞育卵只有230粒,滞育卵率仅占59.6％,同时所产的滞育卵,滞育浅。相比之下试验区增产滞育卵276粒,加深了卵的滞育,延长了滞育期。因此温度和光照的条件会改变蛾产滞育卵数量和产的滞育卵滞育深浅之差。说明中温度和短光照条件可以诱导蛹的咽下神经节分泌滞育激素。高温和长光照抑制蛹的咽下神经节分泌滞育激素。导至应产滞育卵的蛾改变为产非滞育卵或产滞育浅的卵。短日照的4月和10月的季节,如果5龄期感受温度稍高于蛹期,可提高产滞育卵率。相反,5龄期温度低于蛹期,虽然蛾平均产卵达518粒,但滞育卵只有417粒,滞育卵率仅占80.5％。出现非滞育卵多。显现出5龄期和蛹期感受变温的效应的相关性。     

桑蚕激素及其作用机制(四)

山下还查明了滞育激素作用于卵巢的时期。下图表明卵细胞发育过程中滞育激素作用的时期,由图可见卵细胞内糖原合成能随着发育而增加,卵细胞重量达500μg时最大,以后减小;摘除咽下神经节的影响,也是在糖原合成能最高时最显著,这时大约减少1/2。这一事实说明卵细胞只有在特定的发育时期时(500μg左右)接受滞育激素的作用;换言之,卵的滞育性是在卵细胞发育中的某一时期被决定的。但是,卵巢中的各     

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。     

家蚕胚胎滞育的生理生化研究概述

在蛹期由咽下神经节合成和分泌的大量滞育激素(dH)作用于卵巢,引起系列生理生化变化,主要包括H2O2水平降低、山梨醇积累、葡萄糖减少、呼吸耗氧量下降等,最终导致家蚕胚胎进入滞育。本文综述了家蚕胚胎滞育的生理生化研究概况,以期为家蚕胚胎滞育机理研究提供借鉴和参考。     

移植心侧体—咽侧体联合体诱导家蚕卵滞育的研究

<正>家蚕卵的滞育,是由咽下神经节(SG)分泌的滞育激素诱导产生的(长谷川1951,福田1951,吕鸿声1958).直到70年代中期,还认为只有SG分泌滞育激素,而其他内分泌器官都未被假设同分泌滞育激素有关.1976年竹田敏报告了非滞育卵产生者的特定阶段(化蛹后第4天)植入心侧体(Cc)、咽侧体(Ca)就会产下大量滞     

关于家蚕神经内分泌的研究 Ⅱ.家蚕无滞育多化性品种脑摘除试验

关于家蚕以卵态滞育是由喉下神经节分泌的一种激素样物质所决定,已为日本学者福田宗一(′51,′53),长谷川金作(′52)及我国学者吕鸿声(′58)所分别完成的一系列神经内分泌的实验所证实。长谷川主张化性可能单独由喉下神经节的机能决定,且不同化性品种喉下神经节所分泌的“滞育激素”(原文为“休眠激素”)的量不同,小林(′57)对喉下     

昆虫保幼激素类似物ZR515对家蚕胚胎发育的影响

<正> 家蚕卵内含有保幼激素活性物质(Gharib,B.,et al,1983).向家蚕滞育性卵内注入昆虫保幼激素类似物ZR515能促使滞育性胚活化(徐世清等,1989).然而保幼激素类似物对家蚕卵内发育胚有何影响至今还不清楚.在半翅目昆虫菩提蝽中,Slama,K.(1974)报道过用昆虫保幼激素类似物处理卵发生期的雌虫或刚产下的卵,能够抑制卵内胚胎的发育,为了探讨保幼激素类似物对家蚕卵内胚胎发育的影响,做了以下试验.     

蛹期日照长短与化性

本文研究是用日照长短的变更作为信号,使蛹神经系统感受,诱导咽下神经节分泌滞育激素与产滞育卵的关系,调查成虫产滞育卵情况。结果,在广州地区自然光照下,5月下旬至7月上旬的成虫产非滞育卵率最高;4月上旬较低,到9月底以后的成虫基本上不产非滞育卵。蛹期日照增长到18小时以上,打破原来早上羽化的规律,整日有羽化。雌蛹对日照长短反应敏感,而雄蛹则不会引起化性变化。同品种个体间对日照长短反应有差异,长日照试区敏感的个体产非滞育卵率高,不敏感的个体所产的卵滞育浅,到11月底到12月初,就逐渐解除滞育,提早孵化;短日照区无此现象。品种间对日照长短反应也有差异,新九种比7532种敏感性强,但反应规律性基本一致。     

家蚕蛹期接触高温(35℃)对化性的影响

在蚕种生产过程中,经常发生越年卵与不越年卵的混产,严重地影响蚕种的生产。这与蚕种化性有关,引起化性变化的原因是多方面的,除与遗传有关外,从卵到蛾整个世代各个时期都会受温度、光线、营养等条件的影响,蛹的咽下神经节分泌滞育激素到卵巢后是否使每粒卵都受影响等一系列问题是复杂的。过去,国内外学者多进行咽下神经节的移植,摘除和催青期间受温度、光线     

家蚕滞育激素基因的克隆及在多化性和二化性品种间的表达差异

在之前的试验中给家蚕多化性品种马富(MF)的蛹体注射滞育激素仍无法诱导其产下滞育卵,为探究其原因,从该品种5龄第3天幼虫头部组织克隆了滞育激素基因(Bm DH)的全长c DNA,BLAST比对显示该基因编码氨基酸序列与NCBI数据库中来自家蚕二化性品种大造的Bm DH氨基酸序列(Gen Bank登录号:BAA059713)的相似度为90.1%,但存在差异的序列不包含滞育激素作用的功能区域。运用半定量RT-PCR与实时荧光定量PCR技术检测Bm DH基因在3个不同化性家蚕品种蛹期头部和卵巢的转录水平存在差异,转录水平从高到低依次为二化性家蚕品种C108,多化性品种MF、尼斯塔里;Bm DH在多化性家蚕品种MF的5龄期雌性和雄性幼虫的头部、血液、生殖腺3个组织中有转录,在中肠、丝腺、马氏管、表皮、脂肪体5个组织中没有检测到转录。研究结果初步提示:家蚕无滞育现象可能与体内滞育激素不足有关;但多化性品种MF不能被蛹期体外注射滞育激素诱导产生滞育卵与Bm DH基因的转录表达水平并无直接的关系。     

家蚕杏黄色卵遗传学及几种卵色生化学的研究

1.本实验使用的杏黄(aplicat-yellow色卵,系前所未见的新系统。基因命名为apy。 2.杏黄卵基因apg系母性遗传与普通遗传的混合型。F_1的卵色似母,为母性遗传,但在F_2同蛾内分离正常黑色卵与杏黄色卵成3∶1之比。又为普通遗传。所以它是混合型的母性遗传。 3.杏黄卵apy系雌交杂红色卵系雄,F_1卵色以母,为杏黄色。其反交为正常型黑色卵,但双方F_2,均分离黑∶红∶杏黄成9∶3∶4之比。现普通遗传的分离比。故杏黄卵基因apy在红色卵基因re之上位。 4.杏黄色卵产卵变色前,卵内含有大量的犬尿氨酸,变色后经休眠期,直到第二年春蚕卵出库后,卵内仍含有大尿氨酸。 5.各种卵色的色素种类经葡聚糖凝胶柱层析后,以正常型黑色卵的带数最多,共有5条。由柱下端向上,分别是:赭、桔、紫,淡黄;其余的突型变均为三层。由层析柱的下端向上,分别是:杏黄卵有赤者、橘、黄;红色卵有:赭、橘、红;锈色卵有:赭、橘、粉红;橙色卵有:赭、桔、紫。其中,赭、桔色带,是所有供试卵色中共通的。如图3所示(Fig.3)。 6.卯色素经层析结果:正常卵、杏黄色卵、红色卵、锈色卵、橙色卵五种卵色,最底层均为赭色带,但其带的厚度不同,体积亦异。惟吸收光谱曲线相似(如图2;Fig.2) 7.自层析柱的底层向上的第二层,为橘色带,其带的厚度亦异,以杏黄卵及锈色卵最厚,约为正常的两倍,红色卵次之,但仍较正常为厚。扫描记录曲线,五者图形一致,可知均为相同物质组成(图2)。 8.自底层向上的第三层带依突变型而异,杏黄卵为黄色带;红色卵为红色带;锈色卵为粉红色带;可可(橙)色卵为紫色带。 9.这样的结果,说明正常标准型卵色基因,决不是一个基因所能代表的,实际至少应包括+~(oc)、+~(or)、+~(pi)、+~(pu)、+~(ly)等5个基因组成的基因族而成。 10.同理,杏黄色卵的基因应该为:+~(oq)、+~(o■)、a~(py)等3个基因组成的基因族。红色卵的基因应该为:+(oc).+~(or).re三个基因组成的基因族。锈色卵的基因应该为:+~(oc).+~(or).su三个基因组成的基因族。可可色卵的基因应该为:+~(oc).+~(or).pu三个基因组成的基因族。 11.杏黄色卵,在卵色素形成过程中,浆液膜内缺乏把大尿氨的转化成3一羟犬尿氨酸的酸酶。     

合成滞育激素对家蚕卵碳水化合物代谢的影响

为了进一步阐明家蚕滞育激素在诱导滞育卵发生以及对蚕卵滞育过程中碳水化合物代谢的调节作用 ,对低温 (16℃ )暗催青的二化性品种大造 ,在化蛹初期注射合成滞育激素 ,诱导其产下滞育卵 ,然后将这种滞育卵分别用 2 5℃和 5℃保护 ,调查其在滞育过程中糖元、海藻糖、山梨醇和甘油量的变化。结果发现 ,从化蛹第 3天开始 ,每天注射 15 0pmol/头合成滞育激素 ,连续 3次 ,可得到 70 %左右的滞育卵。这种滞育卵在产卵初期糖元的含量与自然滞育卵相似 ,但山梨醇的含量仅有自然滞育卵的 5 0 %左右。诱导滞育卵在 5℃中保护时 ,解除滞育的时间比自然滞育卵提前 ,孵化率比自然滞育卵低 2 0 %左右。未孵化卵大多在转青期死亡。由上述结果推测 ,这种诱导滞育卵在产卵初期糖元与山梨醇的代谢间存在某种障碍 ,从而影响山梨醇的合成 ,导致滞育的提前解除和胚胎发育异常。     

合成滞育激素 蚕卵碳水化合物代谢的影响

为了进一步阐明家蚕滞育激素在诱导滞育卵发生以及对蚕卵滞育过程中碳水化合物代谢的调节作用，对低温（16℃）暗催青的二化性品种大造，在化蛹初期注射合成滞育激素，诱导其产下滞育卵，然后将这种滞育卵分别用25℃和5℃保护，调查其在滞育过程中糖元、海藻糖、山梨醇和甘油量的变化。结果发现，从化蛹第3天开始，每天注射150pmol/合成滞育激素，连续3次，可得到70％左右的滞育卵。这种滞育卵在产卵初期糖元的含量与自然滞育卵相似，但山梨醇的含量仅有自然滞育卵的50％左右。诱导滞育卵在5℃中保护时，解除滞育的时间比自然滞育卵提前，孵化率比自然滞育卵低20％左右。未孵化卵大多在转青期死亡。由上述结果推测，这种诱导滞育卵在产卵初期糖元与山梨醇的代谢间存在某种障碍，从而影响山梨醇的合成，导致滞育的提前解除和胚胎发育异常。     

合成滞育激素对家蚕卵Gpase、NAD-SDH、PFK、FBP活性的影响

二化性蚕品种大造在高温（25℃）明条件（每日光照18小时）下催青时,全部产滞育卵,在低温（16℃）暗条件（全天黑暗）下催青时全部产非滞育卵。低温暗条件下催青的大造在化蛹第3日注射一定剂量的合成滞育激素,可以诱导其产下70％左右左右的滞育卵。这种由合成滞育激素诱导形成的滞育卵,在滞育期中Gpase,PFK,FBP,NAD-SDH等与碳水化合物代谢相关的酶活性与非滞育卵不同,,但与天然滞育卵相似。只是酶活性和蚕卵解除滞育的时间比天然滞育卵有所提高。     

外源性昆虫激素对桑蚕滞育性卵的活化作用

用蚕卵微量注射法,研究了外源性昆虫激素类物质对桑蚕滞育性卵的影响。结果表明外源激素蜕皮甾酮,ZR515在卵期注射能促使滞育性卵活性化,cAMP也有类似作用,但cGMP对滞育性胚的活化不产生影响。