摘要: 昼夜节律是最普遍的生物节律现象,受遗传基因调控,其分子机制在黑腹果蝇Drosophila melanogaster中有较为深入的研究,在其他昆虫中的研究相对较少。家蚕Bombyx mori的滞育是对昼夜节律授时因子响应的一种现象,可作为研究的参照。通过电子克隆的方法获得了家蚕生物钟基因Bmvri,Bmcyc,Bmtim2,Bmpdp完整的开放阅读框(ORF)序列,以及Bmclk基因的ORF片段,并对上述基因及其表达产物进行了结构分析、染色体定位和系统的分子进化分析,根据这些基因及其表达产物的结构特征结合现有的数据资源,整合了家蚕昼夜节律生物钟反馈环路。

摘要: 【目的】分析家蚕Bombyx mori幼虫体内天然主效抗氧化成分的类别、作用效果和单体组成，为其开发利用以及药效作用的研究提供参考。【方法】以2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐[2, 2′-azino-bis（3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid）, ABTS]和2,2-二苯基-2-三硝基苯肼（2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, DPPH）自由基的清除能力测定3个桑树品种（禾叶白、冀桑2号和桲椤）叶以及取食冀桑2号叶片的4个家蚕品种（菁松×皓月、东肥、彩3和彩4） 5龄幼虫蚕砂和全蚕体的提取液的抗氧化能力（antioxidant capacity, AC）;采用分光光度法和反相高效液相色谱-紫外检测法（reverse-phase high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection, RP-HPLC-UV）测定全部提取液的总黄酮、总酚、多糖和1-脱氧野尻霉素（1-deoxynojirimycin, 1-DNJ）的含量，分析幼虫全蚕体的主效抗氧化活性物质；检测6个家蚕品种（东肥、安四无花、彩甘、 7903、彩0和彩3）末龄（3眠蚕的4龄，4眠蚕的5龄）幼虫每日血淋巴中的总酚含量和清除ABTS自由基的AC(AC_ABTS);采用液相色谱-质谱联用技术（liquid chromatograph-mass spectrometer, LC-MS）对4个家蚕品种（菁松×皓月、东肥、彩3和彩4） 5龄最后1 d幼虫全蚕体和冀桑2号叶片抗氧化活性物质成分进行非靶向定性和定量解析。【结果】桑叶提取液的总黄酮、总酚和多糖含量与提取液的AC呈现极显著正相关，5龄幼虫蚕砂和全蚕体提取液中总黄酮和总酚含量与其提取液的AC呈极显著正相关。4个家蚕品种5龄最后1 d幼虫全蚕体提取液的AC_ABTS[（22.61±1.37）～（36.70±2.12） mg VC/g]和AC_DPPH[（16.77±0.47）～（23.43±2.34） mg VC/g]分别是冀桑2号叶片提取液的1.46～2.38和1.81～2.54倍，也分别是5龄最后1 d幼虫蚕砂提取液的0.96～2.27和1.23～7.73倍，5龄最后1 d幼虫全蚕体提取液的总酚含量[（9.14±0.13）～（13.28±0.78） mg/g]与冀桑2号叶提取液的[（19.74±0.58） mg/g]和5龄最后1 d幼虫蚕砂的[（10.19±0.19）～（16.74±0.24） mg/g]接近，而5龄最后1 d幼虫全蚕体提取液中总黄酮和1-DNJ的含量显著低于冀桑2号叶和5龄最后1 d幼虫蚕砂提取液中的，上述数据显示总酚是5龄最后1 d幼虫全蚕体提取液中起抗氧化作用的主要成分。6个家蚕品种末龄幼虫每日血淋巴AC_ABTS值和总酚含量呈极显著正相关，进一步证实总酚是蚕体的重要抗氧化成分。在4个家蚕品种5龄最后1 d幼虫全蚕体和冀桑2号叶片中共鉴定到436个代谢物，相关性和主成分分析（principal component analysis, PCA）显示436个代谢物含量差异能够有效区分桑叶和全蚕体、彩4和其他3种家蚕的全蚕体，375个差异代谢物聚类分析结果显示5龄最后1 d幼虫全蚕体提取液中含量高于冀桑2号叶的单体物质主要属于苯及其衍生物，有机酸、有机氧和有机氮化合物，特定的酚类和氨基酸的单体组成是5龄最后1 d幼虫全蚕体提取液AC高于摄入冀桑2号叶提取液的主要原因。【结论】本研究证实家蚕5龄最后1 d幼虫全蚕体抗氧化能力高于冀桑2号叶片和蚕砂，酚类是家蚕的主要天然抗氧化剂，家蚕对摄食桑叶物质选择性吸收和转化形成其特有的抗氧化物质组份，解毒酶基因的序列多态和表达模式变化是导致家蚕体品种间酚类组成差异的重要原因，这些发现为家蚕体天然抗氧化物质的应用和开发提供了科学依据。

摘要: 【目的】探究家蚕Bombyx mori肠道特异表达的金属羧肽酶基因BmMCP18的功能及对外源病毒侵染的抵抗机制。【方法】构建敲除BmMCP18的家蚕BmMCP18KO(C18KO),对C18KO和对照组野生型家蚕(C18KOC)的5龄幼虫中肠以及感染家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus, BmNPV)的家蚕BmMCP18KO(C18KOV)和对照野生型(C18KOCV)的5龄幼虫中肠进行转录组测序；分析差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集；利用qRT-PCR验证相关基因表达。【结果】与对照组C18KOC相比，C18KO有75个基因上调表达，303个基因下调表达。与对照组C18KOCV相比，C18KOV有96个基因上调表达，57个基因下调表达。C18KOC vs C18KO比较组差异表达基因显著富集的GO条目为细胞外空间、细胞表面、肽交联和突触靶标识别等。C18KOCV vs C18KOV比较组差异表达基因富集最显著的GO条目为跨膜转运蛋白活性。C18KO 5龄幼虫中肠转录组中免疫通路、碳水化合物和能量代谢通路相关基因的表达比C18KOC的显著下调，包括Toll和Imd通路及MAPK通路相关基因，而泛素介导的蛋白质水解通路相关基因表达比C18KOC的显著上调。C18KOV 5龄幼虫中肠转录组中的能量代谢基因的表达比C18KOCV的显著上调。qRT-PCR验证结果表明转录组数据可靠。【结论】BmMCP18的功能涉及家蚕中肠的细胞识别、免疫调节和能量代谢，可能是通过参与中肠细胞免疫反应、能量和物质供应，从而影响蚕体对外源病原侵染的抵抗能力。

摘要: 【目的】miRNAs不仅调控昆虫的变态发育过程，在昆虫的生殖调控中也发挥重要作用。本研究旨在通过对家蚕Bombyx mori生殖调控相关miRNA(Bmo-miR-2763)的靶基因进行鉴定和表达分析，揭示miRNA在家蚕精巢和卵巢发育调控中的潜在分子机制。【方法】利用生物信息学方法预测Bmo-miR-2763的靶基因；利用qRT-PCR检测每头家蚕5龄幼虫血淋巴中注射5μg 20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)后2, 6, 12和24 h时Bmo-miR-2763及其预测靶基因BmGRF在脂肪体中的表达量；并利用qRT-PCR检测Bmo-miR-2763及其预测靶基因BmGRF在20E处理24 h时5龄幼虫不同组织(血淋巴、表皮、中肠、头、脂肪体、丝腺、马氏管、精巢和卵巢)以及未处理的正常家蚕4-5龄幼虫、蛹和成虫中的表达量；双荧光酶报告载体系统分析Bmo-miR-2763与其预测靶基因BmGRF的互作。【结果】与对照组相比，20E处理后家蚕5龄幼虫脂肪体中Bmo-miR-2763的表达量显著升高；Bmo-miR-2763的预测靶基因BmGRF也显著上调。Bmo-miR-2763和BmGRF在20E处理后24 h时家蚕5龄幼虫精巢和卵巢中都有较高表达量，且二者在精巢中的表达趋势一致，在卵巢中表达趋势相反；BmGRF在未处理正常家蚕不同发育阶段的表达量变化与Bmo-miR-2763的表达量呈负相关。双荧光素酶活性检测结果显示，Bmo-miR-2763模拟物和BmGRF 3′UTR过表达载体共转染时，荧光素酶活性下降56%,表明Bmo-miR-2763可与靶基因BmGRF 3′UTR区的互作抑制其在翻译水平的表达。【结论】20E可诱导家蚕Bmo-miR-2763的表达，Bmo-miR-2763可通过调控靶基因BmGRF参与家蚕卵巢的发育调控。

摘要: 【目的】本研究旨在阐明蜕皮激素20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)调节家蚕Bombyx mori转录因子基因BmFoxL2-2表达的分子机制，并分析FoxL2-2在斜纹夜蛾Spodoptera litura精巢中的表达模式。【方法】PCR扩增家蚕5龄幼虫精巢基因组中BmFoxL2-2起始密码子上游约2 500 bp的启动子序列，通过生物信息学分析预测其潜在的顺式作用元件(cis-regulatory elements, CREs);分别将pEGFP-BmBRC-Z1, pEGFP-BmBRC-Z2, pEGFP-BmBRC-Z4转录因子表达质粒和pGL3-BmFoxL2-2质粒共转染家蚕BmN细胞，通过双荧光素酶活性实验检测BmBRC蛋白对BmFoxL2-2启动子活性的影响；利用1μmol/L 20E处理BmN细胞4 h时，通过qRT-PCR检测BmFoxL2-2的表达量，检测BmBrc-z1和BmBrc-z4的表达量作为对照；通过qRT-PCR检测BmBrc-z1和BmBrc-z4在家蚕不同发育阶段(幼虫、预蛹、蛹和成虫)精巢中及5龄幼虫和3日龄蛹精巢与卵巢中的表达量；通过生物信息学在斜纹夜蛾基因组数据库鉴定了SlFoxL2-2,利用qRT-PCR检测SlFoxL2-2在斜纹夜蛾6龄幼虫和成虫的精巢与卵巢、6龄幼虫不同组织(脂肪体、中肠、血淋巴、头、表皮和精巢)、不同发育阶段精巢以及6龄幼虫精巢、精子和精巢膜中的表达量。【结果】获得家蚕BmFoxL2-2(Gene ID:101735653)起始密码子上游2 500 bp启动子序列，并在序列中预测到13个潜在的BRC蛋白CRE。BmBRC-Z1和BmBRC-Z4可显著上调BmFoxL2-2启动子活性；20E处理BmN细胞4 h时，BmN细胞中BmFoxL2-2,BmBrc-z1和BmBrc-z4的表达量比对照组的显著上调；BmBrc-z1和BmBrc-z4在家蚕幼虫、预蛹、蛹和成虫精巢中均有表达，在5龄幼虫及3日龄蛹精巢中的表达量显著高于卵巢中的。斜纹夜蛾SlFoxL2-2在精巢中有高水平表达，且在精巢和精子中的表达量显著高于在精巢膜中的，可能SlFoxL2-2与精巢发育和精子发生相关。【结论】20E可通过家蚕转录因子BmBRC-Z1和BmBRC-Z4上调BmFoxL2-2的表达，FoxL2-2在调节精巢发育和精子发生中的功能在鳞翅目昆虫中可能是保守的。