家蚕胚胎期伴性温敏性与伴性赤蚁sch基因及亲本的关系研究

以伴性赤蚁家蚕品种XT和将XT的sch基因导入家蚕品种夏芳获得的伴性赤蚁品种夏sch为父本,以常规黑蚁品种为母本,分析了家蚕胚胎期伴性温敏性与伴性赤蚁sch基因及亲本其他遗传物质的关系。结果表明,夏sch伴性赤蚁的温敏性不比XT伴性赤蚁的温敏性弱,即伴性温敏性状随伴性赤蚁性状一起表现,认为伴性赤蚁sch基因不仅控制伴性赤蚁性状,而且还有控制胚胎伴性温敏性状作用;除sch基因外,伴性赤蚁温敏性强弱还与父本、母本的其他遗传物质有关。     

sch蚕胚胎期温敏性的mRNA差异显示研究

采用mRNA差异显示技术对不同催青处理的伴性赤蚁sch系统进行研究 ,并以普通黑蚁系统夏芳作为对照。实验中分别抽提高温和常温催青处理 36h后的sch蚕卵和夏芳蚕卵的总RNA进行DDRT -PCR分析 ,其产物于变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳展示 ,得到大量的差示片段。对高温催青处理后在夏sch蚕卵中特异表达的 2条能稳定重复的带进行了克隆 ,得到了长度分别为 2 73和 199bp的cDNA片段 ,并对其进行了序列分析。Northern杂交证实HAP82 80仅在高温催青处理的夏sch蚕卵中有转录 ,表明其为sch蚕卵经高温催青处理后特异表达的产物     

家蚕伴性赤蚁基因(sch)连锁的RAPD标记及相关分析

家蚕伴性赤蚁基因(sch)温敏性的发现为雄蚕品种选育研究开辟了新的途径。为获得sch基因的DNA序列,采用RAPD技术,对sch的近等位基因系进行随机扩增,得到一条能稳定扩增、与sch基因连锁的特异片段,并对该序列进行了克隆、测序与分析。结果表明,该序列是家蚕固醇载体蛋白-x(sterol carrier protein x,SCPx)基因的一部分,根据测序结果命名为OPD02-759。设计特异引物进行PCR扩增和测序,获得了sch蚕SCPx基因的酮酯酰CoA硫解酶结构域(3-ketoacyl-CoA thiolase)的完整序列。序列长1107 bp,编码369 aa,分子量为39.3 kD,与正常家蚕该结构域有15个核苷酸的差异,翻译后有5个氨基酸的差异,且其中2个发生在保守区域,此突变正好是RAPD扩增时出现特异带的随机引物结合位点。     

温度和湿度对伴性赤蚁sch系统致死性的影响

为进一步探讨家蚕伴性赤蚁(sch)致死的机理,比较了不同温度、湿度催青条件下,sch系统及其杂交F_1代和对照种黑蚁系统的孵化率、失水率、含水率、失水临界温度等。结果表明:伴性赤蚁sch系统在已_3至已_4期对温湿度敏感,受到高温和干燥的冲击,将获得“孵化不能”性状;温度、湿度因子对赤蚁sch孵化抑制均有较大的独立作用,sch表现出一定的“温度敏感性”和“湿度敏感性”;温度、湿度都能通过影响胚胎体内水分平衡失调而引起这种孵化不能;在不引起水分变化的情况下,温度还存在一条独立的抑制赤蚁孵化的途径。     

利用伴性赤蚁基因sch创新育种素材

大量的研究证明丝茧育中雄蚕的经济价值远高于雌蚕,雄蚕与雌蚕相比,据统计专养雄蚕比雌雄蚕混养,产丝量可增加15%,提高经济效益10%左右~([2])。因此在蚕业生产上实现专养雄蚕是21世纪家蚕育种的主要方向之一。伴性赤蚁蚕温敏致死性的发现,为实现专养雄蚕的目标提供了一条行之有效的途径。本研究通过杂交、回交方法将sch基因分别导入优良现行品种,以提高伴性赤蚁经济性状,获得新育种素材,为进一步培育伴性赤蚁雄蚕品种奠定基础。     

家蚕新突变型淡赤蚁的遗传学研究

自第5白卵系中发现新的自然突变——淡赤蚁.其形态和遗传方式与Ia、sch、cm、ch、ch-2判然各异,孵化时蚁体谈赤褐色.定名为谈赤蚁(chocolate purple).基因记号 ch~D.谈赤蚁为黑蚁和普通赤蚁(ch)的等位基因,三者显隐关系为+ch>ch>Ch~D.谈赤蚁(Ch~D)对第二隐性赤蚁(ch-2)有隐性上位作用.     

对家蚕第2隐性赤蚁基因(ch-2)的SSR标记定位及连锁分析

家蚕蚁蚕体色突变之一的第2隐性赤蚁(ch-2)有作为特殊遗传系统的实用价值。采用家蚕正常黑蚁品种P50和第2隐性赤蚁品种k04为亲本组配正反交群体,回交后获得回交群体(k04×P50)×k04和k04×(k04×P50),分别记作BC1F和BC1M,基于雌性家蚕的W与Z染色体不发生交换的特点,用已构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱对ch-2基因进行定位和连锁分析。在第18连锁群上的20个多态性标记中共筛选出7个与ch-2基因连锁的SSR标记。根据第18连锁群上已有但不表现多态性的微卫星序列,寻找其所在Scaffold上的其他SSR位点并设计引物,结果找到2个新的多态性SSR标记。BC1F群体中的所有黑蚁个体均表现出与F1(k04×P50)相同的杂合型带型,而所有赤蚁个体带型与亲本k04一致,为纯合型,说明家蚕ch-2基因位于第18连锁群。利用另一个群体BC1M构建了ch-2基因的SSR分子标记遗传连锁图,连锁图的遗传距离为70.7cM,ch-2基因位于69.6 cM处。2个与ch-2最近的SSR标记为S1814和S1819,与ch-2的距离分别为7.9、1.1 cM。     

家蚕第2隐性赤蚁的遗传学研究——Ⅱ.ch-2基因的位点及家蚕第18连锁群

采用三点定位法对家蚕ch-2基因进行了基因定位,修正了原来第18连锁群基因位点。     

家蚕对浓核病毒(镇江株)抵抗性和感受性品种的中肠组织蛋白比较分析

为了探明家蚕对浓核病毒(镇江株)抵抗性和感受性品种间在分子机制上的差异,通过蛋白质双向电泳(2-DE)和基质辅助质量飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)对两个不同抗性家蚕品种的中肠组织蛋白进行了比较分析。2-DE电泳结果表明,两个品种间的中肠组织蛋白斑点数及位置、形态等差异很小,进一步比较获得了9个差异蛋白斑点,其中感受性蚕品种JS有6个,抵抗性蚕品种NIL有3个。经MALDI-TOF MS鉴定结果显示,感受性品种JS有4个差异蛋白斑点可能分别为氢离子转运ATP合酶β亚基1、氢离子转运ATP合酶β亚基2、组织蛋白酶D或3-羟酰辅酶A脱氢酶;抵抗性品种NIL中有2个差异蛋白点可能是组织蛋白酶。     

家蚕雌性附腺分泌蛋白的双向电泳分离及质谱鉴定

采用24 cm的双向电泳可以分离出家蚕雌性附腺分泌的70多种蛋白或多肽,其中有30多个蛋白或多肽的表达量较大。从这些蛋白斑点在凝胶中的分布位置上看,大多数分布在等电点pI 4~7的范围内,主要蛋白的分子量较大。对其中表达量相对较高的33个蛋白点进行胶内酶解后质谱分析,并根据检索到的蛋白质的功能进行分类,最多的是核糖体蛋白家族,占蛋白质总量的30.4%,另外还有2个热休克蛋白。除此之外,还有一些如RNA结合蛋白、转录延长因子等功能性蛋白质。这些蛋白质共同组成了具有特殊物理性质的分泌物。     

家蚕黄血近等基因系差异蛋白组学分析

为了获取与家蚕黄血基因(Y)协同作用的相关蛋白的基础信息,通过双向电泳技术对家蚕黄血近等基因系5龄起蚕黄血个体和白血个体的中肠蛋白进行分离并作图像分析,发现分离出的较为清晰的蛋白点主要集中在14～80kD区域,等电点(pI)4～9。采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对其中一些差异明显的蛋白点进行鉴定,鉴定结果较为可信的5个蛋白点包括参与能量代谢、蛋白质合成等功能蛋白,这些蛋白可能与家蚕黄血性状的形成有关。采用实时定量PCR方法,对质谱鉴定出的质子转移ATP合酶β亚基2编码基因在家蚕黄血近等基因系黄血个体和白血个体5龄不同发育时期的相对表达量进行分析,结果表明该基因在2种个体中的表达均呈现明显上升的趋势,并且在黄血个体中的表达量明显较白血个体高,5龄第1-2天的相对表达量高7倍左右,提示该基因可能与家蚕的黄血性状有关联。     

两种微孢子虫孢子表面蛋白及对家蚕侵染性的比较研究

对来自家蚕的内网虫属样微孢子虫和家蚕微孢子虫的形态、表面蛋白及侵染性进行了比较研究。内网虫属样微孢子虫孢子显著小于家蚕微孢子虫 ,孢囊中孢子数为 8～ 32个 ,只侵染中肠组织 ,对家蚕无胚胎传染性。SDS UreaPAGE和 2D PAGE图谱显示两种孢子表面蛋白有明显差异。在SDS UreaPAGE中 ,内网虫属样微孢子虫的主要表面蛋白为 2 2kD ,而家蚕微孢子虫为 4 5kD。 2D PAGE显示 ,当上样量为 12 0 μg时 ,内网虫属样微孢子虫孢子表面蛋白斑点有 330多个 ,而家蚕微孢子虫孢子只有 16 0多个 ,其中仅有 10多个相同或疑似蛋白点。家蚕微孢子虫的主要表面蛋白点约有 2 0个 ,以中性偏酸的小分子居多 (<18kD ,pI 5 .4～ 7.2 ) ;内网虫属样微孢子虫有 30多个 ,分布较分散。根据两种孢子都能感染家蚕的特点 ,认为相同或疑似蛋白与是否能够感染有关 ,而大量差异蛋白与对家蚕的感染程度有关。两孢子表面蛋白中的主要蛋白均为差异蛋白 ,可能是孢子表面的结构蛋白。     

家蚕雌性附腺及其分泌物的蛋白质双向电泳分析

家蚕雌性附腺由分泌部和贮存部组成,化蛾前期分泌大量胶状粘液蛋白,产卵时胶状粘液蛋白将蚕卵固定在外界物质上。对雌性附腺分泌部及胶状粘液的蛋白质进行提取,并用双向电泳进行分离和分析,结果表明用裂解缓冲液可以得到丰度较高的蛋白质混合物,利用双向电泳技术可以获得高分辨率、高重复性的蛋白质图谱。     

农药氰戊菊酯和杀虫双诱导家蚕血液蛋白的变化

为了解析家蚕对常用农药氰戊菊酯和杀虫双的解毒机制,分别给家蚕5龄幼虫添食2种农药,观察家蚕对农药的中毒症状,采用双向电泳(2-DE)技术对添食农药的家蚕幼虫的血液蛋白进行分离,利用电喷雾电离(ESI)质谱对具有2次以上重复的显著差异蛋白点进行鉴定,并用生物信息学方法进行分析。家蚕5龄幼虫分别添食1/4LD50剂量浓度的2种农药后,均在3～12h内出现中毒症状,且血液蛋白的表达也发生了变化:在氰戊菊酯诱导下,幼虫血液中增加了纤维样蛋白、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、半胱氨酸蛋白酶抑制剂;在杀虫双诱导下,幼虫血液中增加了丝氨酸蛋白酶抑制剂-13;经2种农药分别诱导处理后3h,幼虫血液中都减少了体液低分子蛋白-Ⅲ的表达。推测家蚕对氰戊菊酯和杀虫双具有一定的免疫反应。     

家蚕中赤蚁(sch)和油蚕(od)基因对数量性状影响的遗传分析

应用家蚕BC1世代数据 ,按标记基因型重新组合成 4种类型 ,以消除标记基因型间的差异。在 4种重新组合类型中就赤蚁 (sch)和油蚕 (od)基因对茧长、全茧量和茧层量等 3种数量性状的作用进行了遗传分析 ,发现这 2种质量性状基因对茧长的影响是由与茧长主基因相连锁的连锁效应引起的 ,而sch对全茧量和茧层量可能产生减效作用。F和t测验表明 ,这 2种数量性状值在 4种基因组合类型间无论是方差比值还是平均数都达到显著或极显著水平 ,所以可认为其差异是标记基因型差异所导致的结果     

二化性家蚕卵低温和常温催青的胚胎期蛋白质表达差异分析

家蚕二化性品种的滞育性受上代胚胎期环境条件调控,查找家蚕胚胎期滞育关联蛋白,可为最终阐明家蚕滞育的分子机制提供实验依据。以家蚕二化性品种秋丰的蚕卵为材料,分别在25℃常温和18℃低温条件下催青,提取胚胎不同发育时期蚕卵的易溶性和难溶性蛋白,采用蛋白质双向电泳(2-DE)和图像分析技术,研究蚕卵在胚胎不同发育时期的蛋白质差异表达谱。在易溶性和难溶性蛋白图谱中分别检测到5个和7个差异显著的蛋白点。对这些差异蛋白点进行质谱鉴定,有8个蛋白点得到可信的最佳匹配蛋白报告,共鉴定出卵特异蛋白、卵黄原蛋白、表皮蛋白和丙酮酸脱氢酶激酶4种蛋白。这些差异表达蛋白可能导致蚕卵胚胎中物质代谢和能量代谢的不同,据此推测低温和常温催青可能在蚕卵胚胎中诱导了不同的生理生化反应。