不同产丝量家蚕品系后部丝腺的蛋白质组学分析

家蚕幼虫后部丝腺是合成和分泌丝素蛋白的重要器官。为从蛋白质水平探究不同家蚕品系产丝量差异的原因,应用蛋白质组学研究方法,选取3个产丝量有较大差异的家蚕品系Ndx、大造和21-872为材料,通过双向电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对各品系5龄第5天幼虫后部丝腺表达的差异蛋白进行鉴定,查找与丝蛋白合成相关的蛋白质。结果表明,茧丝突变品系Ndx后部丝腺的蛋白质表达水平与普通丝量品系大造和高丝量品系21-872有差异,差异表达蛋白种类主要为应激反应相关蛋白、能量相关蛋白、蛋白质合成相关蛋白和一些酶类,其中核糖体磷酸化蛋白P0和P2、蛋白质二硫化物异构酶、丝素轻链蛋白Fib-L以及丝素蛋白P25等在Ndx后部丝腺的含量明显低于其它2个品系。推测在茧丝突变品系Ndx的后部丝腺中,上述蛋白质表达量的变化可能是导致其不能正常吐丝结茧的原因。     

新编养蚕学大要 (续)第五章 蚕儿的形态、生理、生态和遗传 第七节 绢丝腺和茧丝的形成

1、绢丝腺 (1) 绢丝腺的形态绢丝腺是生产茧丝的原料——液状绢的重要器官。其大部分在消食管的下方,呈特殊的形态。大致可分为前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺。其中,最粗的中部丝腺呈“S”状屈曲,由前往后,分为前区、中区和后区。吐丝口开口于最前端的蚕儿头部,接着分为两条,前部丝腺左右合并成一条的部     

不同家蚕品系的胰蛋白酶抑制剂种类与活性的多态性分析

胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor,TI)广泛存在于昆虫体内,可抑制胰蛋白酶的水解活性。采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白酶活性染色的方法,研究不同家蚕品系的丝腺、同一品系家蚕的不同组织器官及不同发育时期丝腺中胰蛋白酶抑制剂种类和活性的多态性,以丰富家蚕丝蛋白的合成、分泌及保护机制研究的基础信息。在22个家蚕品系上蔟第2天的蚕体丝腺中,共检测到6种胰蛋白酶抑制剂,分别命名为TI-Ⅰ~TI-Ⅵ,其中大部分家蚕品系都有TI-Ⅵ,有TI-Ⅳ的品系也较多,而有TI-Ⅱ的品系最少,家蚕不同品系间TI的种类分布不一致;在幼虫5龄期,TI活性随着丝腺的发育逐渐增强;在家蚕品系大造上蔟第1天蚕体的7个组织器官中,只在血液、精巢和丝腺中检测到TI,其中血液和丝腺中各检测到2种TI,精巢中检测到1种TI,而且同一家蚕品系含有TI的组织器官中的TI种类也不一致。对茧丝中3种TI(TI-Ⅲ、TI-Ⅳ和TI-Ⅵ)的理化性质进行检测,发现不同种类TI对温度及p H的适应范围不同,其中TI-Ⅵ的适应范围较广。研究结果显示:不同家蚕品系丝腺中含有的TI种类以及6种TI活性的强弱表现出多态性;同一家蚕品系不同组织器官中的TI种类也具有多态性;温度和p H对不同TI的活性影响程度不同。     

家蚕丝胶基因的表达与调控

家蚕丝腺在胚胎期分化完成以后,就已经能够合成和分泌液状丝物质,但直到5龄第3日以后才开始大量合成和分泌丝蛋白(丝素和丝胶),其中中部丝腺合成和分泌丝胶蛋白,后部丝腺合成和分泌丝素蛋白.家蚕丝蛋白基因的这种时间特异性和组织特异性表达现象,引起了众多研究者的兴趣.这种表达模式目前已经成为真核细胞基因表达调控研究的理想模式,正在被广泛和深入地研究.     

柞蚕丝腺在变态期间的变化

<正> 鳞翅目昆虫的下唇腺在幼虫期多成为合成和分泌丝物质的丝腺,其中以蚕蛾科和天蚕蛾科的丝腺最为发达,绝大多数鳞翅目泌丝昆虫,其丝腺在变态期完全消失。在柞蚕中,成虫羽化时丝腺则变化成具其他功能的腺体,分泌含有KHCO_3的弱碱性液体(pH8.2左右),用以溶解下颚叶分泌的结晶性溶茧酶。柞蚕丝腺在变态期间的这种变化过程,迄今尚少见报道。本文从解剖学角度,对柞蚕丝腺在变态期间的变化过程作了较系统的研究。     

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。     

家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin16的表达规律及体外重组表达

家蚕(Bombyxmori)的丝腺是丝蛋白合成分泌的场所,存在多种丝氨酸蛋白酶抑制剂。为探究家蚕丝蛋白的合成和保护机制,采用半定量RT-PCR的方法调查家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin16在家蚕不同发育时期和5龄第5天幼虫各个组织器官中的表达特征,结果表明家蚕serpin16基因仅在4眠-5龄第6天的发育期表达,并且仅在丝腺中特异表达,其中在中部丝腺前区转录水平最高,而在中部丝腺中区和后区的转录水平较低;进一步构建pGEX-4T-1-serpin16原核表达载体,并转化至大肠杆菌(Eschevichia coli)BL21(DE3),经IPTG诱导获得融合蛋白,纯化后得到单一的目的蛋白。家蚕serpin16基因在幼虫丝腺的特异表达模式提示其可能与家蚕的吐丝过程密切相关,推测该基因在维持丝腺稳定的泌丝环境中发挥重要作用。     

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。     

家蚕生理生化学讲座(三) 第三讲 丝腺

<正> 蚕吐出的丝是由体内的丝腺合成的。丝腺是鳞翅目昆虫幼虫的特殊器官。这些昆虫的终龄幼虫吐丝营茧,借以保护蛹体,以免在变态时期受到伤害。自从蚕丝的利用价值被我们祖先发现后,蚕成了家养的动物。由于     

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。     

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。     

利用转基因家蚕丝腺生物反应器生产重组蛋白的应用前景

家蚕丝腺拥有较强合成丝蛋白的能力,通过利用这一能力,使其能够大量生产有价值的蛋白,人们开始引入转基因家蚕,使它能够在丝腺中合成重组蛋白并分泌到蚕茧中。获得的重组蛋白可在生物学、生物技术,和药学领域中得到广泛应用。我们通过控制合成蛋白在丝腺中的定位,在后部丝腺(PSG)中表达重组蛋白使其定位在不能溶解的丝素中,在中部丝腺(MSG)中表达则定位于亲水外层的丝胶层中。本文主要讨论将转基因家蚕丝腺生物反应器作为优良工具,应用于大量生产药用蛋白和在工业化水平生产相关重组蛋白的可能性,以及生产重组蛋白过程中所面临的挑战和未来的应用前景。     

家蚕丝腺响应高低温胁迫的转录组分析

丝腺是家蚕合成和分泌丝蛋白的唯一器官，温度在丝腺合成丝蛋白的过程中具有重要调控作用，对蚕丝产量和品质都有重要影响。了解丝腺对饲养温度的响应机制对有效调控熟蚕吐丝有重要借鉴作用，以实用蚕品种贵蚕7号为研究对象，在丝腺发育和丝蛋白合成关键时期(5龄期)分别采用20℃、25℃和30℃不同温度条件进行饲养，并取游走期丝腺进行转录组比较分析。结果发现高温组(30℃)和低温组(20℃)与正常适宜饲养温度组(25℃)相比，共鉴定到109 053个差异表达基因。其中30℃饲养条件下存在67个显著上调表达基因，196个显著下调表达基因；20℃饲养条件下存在101个显著上调表达基因，124个显著下调表达基因。高温组和低温组之间分别存在4个和7个特异差异表达基因。进一步对这些差异基因进行GO和KEGG功能富集分析，发现高温组差异表达基因主要集中于氨基酸代谢、保幼激素代谢和能量代谢等与丝蛋白合成紧密相关的信号通路，低温组差异表达基因主要富集于苯丙素的生物合成、谷胱甘肽代谢等与物质代谢合成相关的信号通路，共同富集的通路主要集中于物质运输和能量代谢。这说明高温和低温胁迫影响丝腺发育或丝蛋白合成分泌的分子途径既存在...     

蜜蜂的腺体

蜜蜂有两种腺体。内分泌腺 ,生产的激素 ,在体内控制身体各种功能 ;外分泌腺 ,生产外用物质 (蜂蜡、酶、信息素) ,在蜜蜂生物学中起特定作用。工蜂的外分泌腺较大。有 :１．丝腺幼虫化蛹前 ,吐丝作茧。三型蜂幼虫的丝腺 ,发育得都很好 ;结茧７２ｈ后 ,丝腺消失 ,蜂蛹中看不到一点痕迹。在丝腺基膜上 ,不久即长出胸腺 ,雄蜂的胸腺发育较差。２．头腺和胸腺工蜂头部有３对腺 :口腺 (前常误称咽腺 )、后颊腺和唇腺 (有时叫脑后腺 )。各腺都是盘曲的 ,都有小叶遮盖 ,球状 ,内贮活性物质。胸腺在胸部 ,分泌酿蜜所需的转化酶和葡萄糖氧化酶。３．…     

奶牛乳房发育与泌乳机理

<正>1乳房发育幼畜在6月龄前乳腺没有发育,雌、雄两性的乳腺也无明显的差异。犊母牛到6月龄后,乳腺腺体组织和脂肪组织开始增长。到初情期时,乳腺的导管系统开始发育,形成分支复杂的细小导管系统,但此时腺泡尚未形成,随着乳腺腺体组织和脂肪组织增长,乳房的体积开始增大。当母牛妊娠后,乳腺组织发育速度开始加快,乳腺导管数量增加,每个导管末端开始形成没有分泌腔的腺泡;到妊娠中期,腺泡形成分泌腔;妊娠后期,腺泡的分泌上皮细胞开始具有分泌     

试论茧质性状预测中生理生化指标的合理选择

血液及后部丝腺游离氨基酸是茧丝蛋白质合成的原料,但由于游离氨基酸处于一个动态平衡的代谢状态,以游离氨基酸到茧丝蛋白,涉及“源”、“库”、“通路”、“转化能力”、“合成能力”5个方面,所以单用游离氨基酸的浓度来预测茧丝的产量,预测的重演性较差。同样地,选用一些在生物体内处于动态平衡状态的生理生化指标来预测某一性状的优劣,预测的重演性是很难保证的。     

家蚕主要经济性状间的遗传相关及通径分析

本文对家蚕的主要经济性状进行遗传相关和遗传通径分析。结果表明:龄期经过、虫蛹率、纤度、净度与别的性状无显著的相关关系。茧丝量、茧丝长、解舒丝长表现为结果性状。茧层量是影响茧丝量的最主要因素;茧层量与茧层率对茧丝长的影响基本一致;解舒率及茧丝长对解舒丝长的作用最大。     

关于中国野蚕和家蚕杂交幼虫的体重和绢丝腺的成长

对中国野蚕和家蚕杂种后代幼虫成长期的体重和丝腺重的增加进行了比较研究、对蚁蚕的最大幼虫体重增加率,野蚕比家蚕显著低.杂种表现两亲的中间的成长率.并且在正反杂种间存在显著的差异.野蚕同日1号的杂种丝腺的成长显著,茧丝量的生产也显著.对野蚕、家蚕及其杂种的五龄期体重(X)的丝腺重(Y)的回归符合allometry式.回归系数a在5%的水平上,几乎与品种,杂交组合以及雌雄无关,为2.0.野蚕及其和家蚕杂种的     

蜜蜂所在蜜蜂产浆生物学研究中取得新进展

<正>蜜蜂所"蜜蜂蛋白质组学创新团队"在蜜蜂产浆生物学研究上又取得新进展。该团队采用磷酸化蛋白质组学研究手段,首次阐明了咽下腺发育过程中蛋白质磷酸化翻译后修饰对腺体发育和产浆活动的调节,研究结果发表在蛋白质组学研究重要学术期刊《Journal of Proteome Research》上(院选核心)。咽下腺是工蜂分泌蜂王浆的重要器官,腺体细胞在哺育蜂和采集蜂阶段分别执行分泌蜂王浆和分泌花蜜转化的酶类。尽管对咽下腺的生物学功能有了一定     

家蚕、蓖麻蚕和天蚕的茧丝结构比较

为了满足丝织品文物鉴定的需要,采用红外光谱、X-射线衍射、热重分析、氨基酸分析等检测技术,对家蚕茧丝和蓖麻蚕茧丝、天蚕茧丝的外观形态与丝蛋白分子构象进行研究。家蚕茧丝的横截面积小,但圆整度较高;蓖麻蚕茧丝、天蚕茧丝的横截面积大,但形状较扁平。傅里叶变换红外图谱964 cm-1处吸收峰可作为区分家蚕茧丝和其他2种蚕茧茧丝的依据,而780 cm-1处吸收峰又可作为区分天蚕茧丝和蓖麻蚕茧丝的依据;家蚕茧丝与其他2种蚕茧茧丝的丝蛋白分子构象类似,均以β-折叠为主。3种茧丝的结晶度大小、热分解温度由高到低依次为天蚕茧丝、蓖麻蚕茧丝、家蚕茧丝。与其他2种茧丝相比,家蚕茧丝蛋白中小侧基氨基酸的比率较高,结晶化相对较容易。综合各项检测分析结果可知,家蚕茧丝和其他2种蚕茧茧丝的结构差异显著,蓖麻蚕茧丝、天蚕茧丝的聚集态结构较家蚕茧丝更为紧密。