家蚕丝胶基因研究概况

丝胶是茧丝的重要组成部分,起着胶粘和保护丝素的作用,同时在很多领域有着潜在应用。编码丝胶蛋白的主要有3个丝胶基因Ser1、Ser2和Ser3,都是在中部丝腺中被特异表达。Ser1基因的启动子上游存在3个转录调控位点:SA、SB和SC,转录因子SGF-1和SGF-3分别与SA和SB、SC结合对Ser1基因的表达进行调控。Ser1只在中部丝腺后部的150个细胞中表达,Ser2在5龄起始的时候在所有的中部丝腺细胞中都有表达,后来只在中部丝腺前部表达,而Ser3只存在于中部丝腺中前部。本文从分子生物学角度出发,概述丝胶基因的研究进展以及存在的问题。     

2005年春季通盐地区不结茧蚕发生原因的探讨

<正>今年春季,我省蚕茧主产区无论是农村面上还是各蚕种生产单位,均发生了大面积不结茧蚕,一般在3%-8%左右,严重的超过10%,给生产造成了一定损失。经解剖发现蚕的丝腺发育出现异常,在前部丝腺和中部丝腺之间有一段呈红褐色且比正常蚕的丝腺细,而正常蚕的丝腺应为无色透明且表面平滑。     

家蚕彩色蚕中红色素和丝心蛋白相互作用的研究

为探讨茧色的形成机理,对红色蚕及其茧、丝腺进行解剖观察,然后测定丝心蛋白的氨基酸组成和含量,最后应用光谱法测定红色素和家蚕丝心蛋白之间的相互作用。结果显示:红色素在丝腺中全部着色,前部、中部、后部丝腺及吐丝管都完全着色,白蚕和红蚕丝心蛋白组分及含量的变化基本相同,丝心蛋白上的酪氨酸残基参与了猝灭过程,结合作用为氢键结合。     

咽侧体摘除蚕的后部绢丝腺细胞的超微构造的变化

在电子显微镜下观察4令起蚕摘除咽侧体的幼虫后绢丝腺细胞的超微结构的变化。弄清了由于摘除咽侧体而造成的绢丝腺肥大成长过程的超微结构的特性。又从内分泌学观点对这些变化加以分析。 1、从咽侧体摘除后24小时到72小时,后部绢丝腺细胞的核小体显著发达,核小体形态发达最显著时期,产生许多覆盖着RNP颗粒的核仁丝,RNA的合成极为活泼。2、摘除咽侧体48小时以后,粗面小胞体及高尔基体显著发达,粗面小胞体呈层状,其管腔特别膨大,另外在摘除咽侧体24小时至96小时间,高尔基液胞中丝纤朊基本纤维迅速增加。3、摘除咽侧体后经过96小时,在一部分腺细胞中可观察到含有纤维状物的巨大的槽,含有纤维状物及颗粒状物的小球。4、腺细胞的内缘和腺腔之间,可看到绢质层的厚度,从摘除咽侧体后24小时到96小时间显著增加,同时贮存在这个层内的丝纤朊纤维的分布密度也迅速增高。5、以上的超微形态的变化,是摘除咽侧体的4令幼虫发生了像未令幼虫那样的体内环境变化,结果产生了从幼虫到蛹的变态过程,随着绢丝腺的肥大成长,产生了多量的丝纤朊。     

家蚕茧丝突变种Nd的丝腺发育形态观察

裸蛹(Nd:25-0.0)其突变性状表现为绢丝腺退化及不能正常吐丝结茧,基因位于与丝素重链同在的第25号染色体的0.0座位。在本研究中,选用Nd-s及大造作为对照,解剖不同发育时期丝腺,经DAPI染色后计数其丝腺细胞数和观察丝腺细胞的发育情况。蚁蚕时期丝腺细胞数的统计结果表明,3个品种的中部丝腺和后部丝腺在细胞数目上并无显著性差异;而在5龄初期,Nd后部丝腺的发育明显比对照发育慢,特别是在长度上;对丝腺细胞核的染色观察发现,5龄期,Nd突变种的中部丝腺的细胞核分裂与对照相比无差异,均呈树突状分裂;而后部丝腺细胞只发生纵向扩展,无正常家蚕丝腺细胞的树突状分裂。对fib-H基因末端序列测序结果表明,该突变在fib-H末端的半胱氨酸位点也没有发生突变。由此认为,该突变种丝腺的退化并不是真正的细胞数减少或者发育过程中萎缩,而是后部丝腺细胞核的分裂过程发生异常从而造成后部丝腺的短小,推测该突变基因与细胞核的分裂有关。     

不结茧蚕的组织形态学观察

由于环境或其它原因,在蚕桑生产中常出现许多在熟蚕后不能结茧的现象,使生产造成很大的损失。论文从组织形态学的角度对不结茧蚕现象进行探究,发现大部分不结茧蚕在熟蚕前外观并没有明显的症状,而到熟蚕时开始行动迟缓,持续几天后,部分蚕身体变得软化并死亡,死后部分蚕蚕体变黑。但有部分不结茧蚕熟蚕后可持续较长时间才死亡。对其进行解剖观察,发现不结茧蚕的中前部丝腺都变成黄色。对其丝腺进行切片观察发现:不结茧蚕的中部丝腺开始出现少量的空泡,而中前部丝腺的丝物质中则出现大量空泡,丝胶成团块状,推测这是造成蚕不吐丝结茧的直接原因。     

家蚕丝素重链启动子克隆片段在家蚕体内和昆虫培养细胞内的渗漏表达

为了探讨家蚕丝素重链基因的调控机制,应用重组苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcMNPV)为基因转移载体,以绿色荧光蛋白基因为报告基因,研究了丝素重链基因启动子克隆片段在家蚕丝腺的不同部位,以及脂肪体细胞和Sf9培养细胞中的表达渗漏。结果发现,丝素重链启动子克隆片段在家蚕中部丝腺存在表达渗漏,并且在中部丝腺前部的表达活性要强于中部丝腺的中部和后部;克隆片段在脂肪体组织存在表达渗漏,通过荧光解剖显微镜可以在体表观察到绿色荧光;克隆片段在Sf9培养细胞中也存在表达渗漏。上述结果说明目前已知的有关家蚕丝素重链基因的调控元件仍不充分,家蚕基因组中可能还有其他调控丝素重链基因表达组织和时相的特异性元件存在。     

家蚕绢蛋白合成机能的基因调节

Ⅰ研究目的我们已经报告,家蚕绢丝蛋白合成量的差异,由各品种后部丝腺RNA量决定,其RNA量又为DNA量和绢丝腺周围的生理条件所左右(仓田等,1974)。绢丝腺DNA量知随保幼激素类似化合物(以后简称JNA)的给与而增加(仓田、Daillie 1978)。进而更     

产生不结茧蚕的原因

问:春期蚕生不结茧蚕,在饲育管理上存在的问题在哪里呢? 答:熟蚕上簇后不寻找结茧场所,而沿簇的四周徘徊。其特证是蚕体肥大、环节肿胀膨大呈深黄色。这种状态的蚕称为不结茧蚕。在春蚕期发生的不结茧蚕,大部分是由于绢丝腺异常而引起的。 通常,如果熟蚕体内的丝腺分泌物不排出,蚕就不能化蛹,绢丝腺缢束而不能吐丝的蚕,不断地徘徊,不久便死亡。可以说绢丝腺异常是由于蚕体内激索分泌不平衡引起的,但对于蚕绢丝腺组织出现异常机理的详细情况,还没有完全研究清楚。     

家蚕在5令期减食饲育对后部丝腺核酸量的影响

将5令起蚕经3.5天后进行绝食处理(绝食区),5令起蚕摄食时间仅限于每天6小时的饲育(减食区),定量调查蚕儿及绢丝腺的成长,后部丝腺中核酸含量的变化和蚕茧产量。蚕儿的成长体重和后部丝腺,减食区的成长速度大致是对照区的一半,绝食区从开始绝食后便停止生长,重量减少。前、中部丝腺的干物重和按照比例丝液的积蓄比蚕儿生长显著的低。但绝食区的蚕儿绝食后,能暂时地继续增加重量。后部丝腺DNA的增加,每日减量饲育没受到明显地影响;但绝食区却造成了DNA量的减少。关于RNA的积蓄,减食区的最大量约是对照区的70%。绝食区绝食后RNA立刻急速地降低。绝食区减食区的茧质明显地低劣,平均后部丝腺RNA茧丝生成放率大约不到对照区的一半。     

绢丝的构造——关于家蚕绢丝腺的生理和遗传

近年,虽然家蚕的造丝能力得到了明显的提高,但为了更充分地发挥其性能,有必要进一步研究家蚕的生理特性,在保持健康性的同时使其食下吸收的桑叶蛋白质更充分地转化成绢丝蛋白质,这对蚕茧生产是很重要的.在本课题中,对绢丝腺的生长情况和从与此相关的生理因素中选出的营养条件、温度条件以及内分泌学的体内环境,进一步对丝腺细胞的绢丝蛋白分泌、转移、五龄期摄取的桑叶     

丝腺的解剖与标本的制作

丝腺是利用桑叶中的蛋白质和氨基酸成分转化为丝物质的器官。丝腺位于消化管腹面两侧左右成对长管状腺体是屈曲的,稚蚕期位于消化管的腹面,自五龄期渐渐扩至消化管的两侧,背面压着消化管,为体内最大最长的器官,据有人调查五龄丝腺细胞最大的时期全长达300—330毫米,前部丝腺的闹度相当于蚁蚕的阔度40倍,长度的12倍,厚度11倍,中部丝腺为蚁蚕的阔度的109倍,长度52倍,厚度31倍,后部丝腺为蚁蚕阔度的132倍,长度的26倍,厚度的14倍。     

家蚕与基因工程

1 造丝的虫虫与分子生物学 孵化时只有0.5毫克重的一条小小的家蚕幼虫,在20天的时间内食下20克的桑叶,生长成为5克重,在这5克之中,相当于40％的2克是由称为绢丝腺(其内部贮存着变成丝之前的液状绢)的器官所占据。这条幼虫吐出0.5克的丝(约1300米)后,变态成为1.5克的蛹。     

Bmo-miR-2771对家蚕丝胶蛋白基因BmSer-1表达的调控作用

微小RNA(miRNA)可通过抑制mRNA转录或使RNA降解的方式在转录后水平调节靶基因的表达。研究与家蚕丝胶蛋白基因1(BmS er-1)转录后表达有关的miRNA(Bmo-miR)及其作用方式,以丰富丝胶蛋白基因表达的精细调控信息。首先从miRBase 21数据库中获得全部成熟体Bmo-miR,通过生物信息学分析筛选到一个对BmS er-1有潜在调控作用的BmomiR,命名为Bmo-miR-2771。设计茎环引物,采用半定量RT-PCR方法检测Bmo-miR-2771及其预测靶基因BmS er-1在家蚕5龄3 d幼虫头部、脂肪体、前部丝腺、中部丝腺、后部丝腺、中肠等组织器官以及血淋巴细胞中的表达水平,结果显示Bmo-miR-2771特异性地在中部丝腺中表达,并且靶基因BmS er-1在中部丝腺的相对表达量也明显高于其他组织。将构建的表达BmomiR-2771的重组质粒pcD NA3.0(ie1-egfp-pri-miR-2771-SV40)和表达BmS er-1 3'-UTR的重组质粒pG L3(A3-luc-Ser-1 3'UTRSV40)共转染家蚕卵巢培养细胞BmN,并以共转染pcD NA3.0(ie1-egfp-SV40)和pG L3(A3-luc-Ser-1 3'UTR-SV40)的BmN细胞为阳性对照,以海肾荧光素酶表达载体pRL-CMV为内参,检测荧光素酶活性,结果显示实验组的荧光素酶活性相对于阳性对照组显著降低(P0.05),从细胞水平证实了Bmo-miR-2771对BmS er-1基因表达具有负调控作用。     

荧光茧色判性蚕品种荧光色素的初步研究

试验对荧光茧色判性蚕品种雌雄间荧光色素的差异进行了初步探讨，现报道如下。1材料和方法1．1试验材料荧光茧色判性蚕品种“荧光”，本所育成。波长3650APK—4型紫外分析灯，浙江产。1．2试验方法1．2．1血液提取液的制备：取雌雄熟蚕血液各2mL混合于5mL70％乙醇中，充分混合抽提后，3500r／min离心5min，取上清液备用。1．2．2绢丝腺提取液的制备：取雌雄熟蚕各5头，用水麻醉，取出中部丝腺10条，蒸馏水清洗后，置于10mL70％乙醇中。同法，将后部丝腺取出后置于5mL70％乙醇中，室温浸泡抽提24h，将提取液离心除去蛋白质等物，取上清液…     

猞猁胃和肠的形态学研究

本研究观察表明，猞猁的胃为单室有腺胃，呈略扁而弯曲的囊状，大部分位于左侧腹前部和腹中部，小部在腹腔右侧。分布于胃的动脉来胃左动脉，胃右动脉、脾动脉、胃网膜左动脉和胃网膜右动脉。肠管分小肠和大肠，小肠分为十二指肠，空肠和回肠，大肠分为盲肠、结肠和直肠。肠管各段有明显的分界特生回肠短，盲肠不发达。分布于小肠的动脉来自胃右动脉、胰十二指肠前动脉、胰十二指肠后动脉、空肠动脉和回肠动脉，分布于大肠的动脉来自     

蜕皮激素氧化酶基因在家蚕丝腺中的表达特征及重组表达分析

昆虫蜕皮激素氧化酶(EO)是分解蜕皮激素的关键酶之一，该酶通过蜕皮激素3位异构化途径将蜕皮激素分解成3异构化蜕皮激素，从而调控蜕皮激素的滴度。课题组前期通过家蚕转录组学分析发现一个在丝腺组织特异表达的蜕皮激素氧化酶基因(EOs),为了研究该基因的时空表达模式及蛋白质功能，对丝腺蜕皮激素氧化酶基因的表达谱进行了分析，同时利用原核表达系统对其进行重组表达及分离纯化。RT-PCR和qRT-PCR检测表明，EOs在家蚕幼虫5龄期的丝腺组织特异表达，且主要在中部丝腺的前部表达；免疫荧光实验结果表明，EO不仅存在于家蚕中部丝腺细胞，而且还会分泌到丝腺腺腔中。将EOs全长cDNA克隆到pMD-19T载体中，再进一步亚克隆到原核表达载体PET-28a,然后将构建好的pET28-BmEOs质粒转入大肠埃希菌BL21中进行表达，通过SDS-PAGE检测发现在1 mmol/L IPTG诱导后的上清中有一条大小约60 kD的蛋白质条带，经Western blot检测该蛋白质可与抗体发生特异性结合，表明BmEOs被成功表达。将大量上清经过Ni亲和柱纯化后，获得了纯化的目的蛋白质。研究结果为进一步分析丝腺中蜕皮激...     

家蚕丝素P25蛋白的多克隆抗体制备与应用

P25蛋白是家蚕(Bombyx mori)丝素蛋白的主要成分之一。根据BmP 25基因ORF序列设计引物,以家蚕5龄第3天丝腺cD NA为模板,RT-PCR扩增获得BmP 25的ORF全长片段。将构建的含BmP 25的原核表达重组质粒转化大肠埃希菌Rosetta(DE3)菌株感受态细胞,对家蚕丝素P25蛋白进行重组表达和纯化,并免疫家兔制备获得多克隆抗体,用于研究家蚕丝腺中P25蛋白的合成和分泌规律。利用制备的多克隆抗体对家蚕品种大造5龄第3天幼虫9个组织的总蛋白质样品进行Western blot检测,结果在中部丝腺和后部丝腺检测到P25蛋白,表明该抗体有较好的特异性。进一步利用此多克隆抗体分别对家蚕5龄第5天幼虫中部丝腺和后部丝腺不同区域进行荧光免疫组化分析,结果在后部丝腺的细胞和腔内观察到明显的荧光信号,而中部丝腺后部的细胞仅有微弱信号,腔内的荧光信号强度随着丝素蛋白的从后向前运输越来越弱,以致在中部丝腺的前部和中部未检测到荧光信号。推测可能是P25蛋白在丝素蛋白从溶胶状态到凝胶状态的转化过程中,被逐步包裹在丝素蛋白聚合物中导致其不能被检测到。利用该多克隆抗体对家蚕不同品种的茧丝蛋白进行Western blot检测,均能获得特异性的杂交条带,表明该抗体还可用于家蚕茧丝及丝制品的分子检测鉴定,为开发丝制品的检测试剂盒提供了条件。     

外源蜕皮激素和保幼激素类似物对家蚕丝腺蜕皮激素受体基因表达活性的影响

为了进一步探讨外源蜕皮激素（Moulting hormone,MH）和保幼激素类似物（Juvenile hormone analogue,JHA）处理家蚕的增丝机理,本试验分别于5龄24h注射植源性MH和5龄72h注射JHA,采用半定量RT-PCR方法,测定了蜕皮激素受体（ecdysone receptor,EcR）（BmEcR-B1型）基因在家蚕5龄不同发育时期在中部丝腺和后部丝腺中表达量的变化。结果表明,正常对照家蚕丝腺中,EcR基因的表达均在5龄前期表达量较低,中后期表达量较高,但丝腺不同部位,表达模式不同。5龄24h用MH处理后,无论是中部丝腺还是后部丝腺,EcR基因的表达活性与对照组相比,总体上均是先上调后下降;而5龄72h用JHA处理,EcR基因的表达一直到对照熟蚕前均低于对照区;但两种处理区在对照区熟蚕之后仍有不同程度的表达。说明外源激素可通过影响MH受体基因的表达,从而影响了MH信号转导,进一步影响丝蛋白的合成。     

家蚕丝腺因子SGF-1的基因克隆及序列结构和表达特征与亚细胞定位

Fox类转录因子在细胞生长、增殖、分化和胚胎发育等过程中发挥重要功能,SGF-1是家蚕丝腺细胞转录因子,属于Fox类转录因子家族。家蚕SGF-1(BGIBMGA005101-TA)基因位于第25号染色体nscaf2823:112743~113792(+strand),含有1个外显子,CDS全长1 050 bp,编码349个氨基酸。家蚕品种大造5龄第3天幼虫的基因芯片表达谱显示,SGF-1基因在大多数组织中有表达,在丝腺中高量表达,其中在前部和中部丝腺的表达量略高于后部丝腺,在雄蚕中的表达量略高于雌蚕。氨基酸组成分析显示,SGF-1蛋白富含脯氨酸、丝氨酸、丙氨酸和亮氨酸,且多数为亲水性氨基酸。序列结构分析表明,SGF-1包含典型的Forkhead结构域,其两端分别为Forkhead_N末端结构域和HNF3_C末端结构域,其中大多数氨基酸残基形成了无规则卷曲结构,α-螺旋与β-折叠结构分别约占18.0%和0.6%。从家蚕后部丝腺克隆了SGF-1基因,并构建麦芽糖结合蛋白标签融合表达载体,表达并纯化了重组SGF-1蛋白。通过RT-PCR与Western blotting检测分别从基因转录水平和蛋白质表达水平上证实,SGF-1在家蚕5龄第3天幼虫丝腺中高量表达。亚细胞定位实验显示SGF-1定位于细胞核中。这些结果为深入研究SGF-1的结构和功能提供了有益的基础信息。