摘要: 【目的】家蚕Bombyx mori微粒子病一直影响着蚕种业的健康发展,快速而准确地检测出寄生于蚕卵中的家蚕微孢子虫Nosema bombycis对于有效控制家蚕微粒子病危害意义重大。【方法】环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)法是一种快速、灵敏、特异的DNA体外恒温扩增方法,本文基于LAMP检测法的原理,依据家蚕微孢子虫孢子繁殖复制相关的EB1基因(Gen Bank登录号:KF421134.1)设计LAMP引物,对LAMP反应体系的最佳反应温度、内外引物浓度比、检测反应的特异性、灵敏度等进行研究,建立了一种检测蚕卵感染家蚕微粒子病的LAMP检测方法。【结果】结果表明,基于EB1基因建立的LAMP检测方法在63℃恒温下在1.5 h内就可完成对样品的有效检测,本LAMP法对家蚕微孢子虫孢子DNA的检测灵敏度为5.0×10-3ng/μL,对EB1-p MDTM19-T质粒标准品的检测灵敏度为1.0×102copies/μL,同时对人工感染家蚕微粒子病单个母蛾产下蚕卵的1/8卵圈量或1粒蚕卵均能检出阳性结果。上述结果都分别应用凝胶电泳法、恒温荧光检测仪以及SYBR GreenⅠ显色肉眼观察法得到同步判定。【结论】本研究建立的基于EB1基因LAMP法可用于蚕卵微粒子病的检测,LAMP法为蚕种质量检验及成品卵微粒子病现场检疫提供了新技术。

摘要: 【目的】本研究旨在获得家蚕Bombyx mori Bcl-2家族同源基因,并分析其在不同组织和发育阶段的时空表达模式及功能。【方法】用c DNA末端快速扩增方法(rapid amplification of c DNA ends,RACE)克隆家蚕Bcl-2家族基因Bm Buffy,利用SSR分子标记连锁分析确定其染色体定位。同时,用RT-PCR和q PCR技术分析该基因在家蚕幼虫及变态期间不同组织中的表达。【结果】克隆获得全长家蚕Bcl-2家族同源基因Bm Buffy,证明该基因位于第4号染色体上,开放阅读框长879 bp,编码292 aa,预测其分子量大小为32.4 k Da,等电点为9.94,且第130-231位氨基酸之间存在1个Bcl-2_like Superfamily结构域。系统进化发育树表明,其与黑腹果蝇Drosophila melanogaster的Dm Buffy关系最近,氨基酸序列一致性为27%。Bm Buffy在幼虫组织中的表达结果显示,其在马氏管中表达量最高,而且在不同组织变态期的关键时间点均有明显变化。【结论】家蚕Bm Buffy具有Bcl-2家族典型结构域,Bm Buffy定位于第4号染色体上,Bm Buffy在家蚕变态期的组织生理变化中起到一定作用。本文为进一步研究家蚕Bcl-2家族基因的功能奠定基础。

摘要: 【目的】咽侧体抑制素在昆虫体内具有重要的调控功能。本研究比较了家蚕Bombyx mori C-型咽侧体抑制素(allatostatin C,AST-C)与促前胸腺激素释放激素(prothoracicotropic hormone,PTTH)基因在不同发育阶段家蚕脑组织中转录表达的模式及其在脑组织的表达定位,以期为家蚕AST-C的功能研究提供重要的线索。【方法】利用脑组织芯片数据分析比较AST-C和PTTH基因在家蚕脑组织中的发育表达特征,RT-PCR验证其芯片数据,分析AST-C在不同发育阶段家蚕中枢神经系统中的表达模式,并用全组织包埋原位杂交技术对AST-C和PTTH在脑组织的表达进行定位。【结果】AST-C和PTTH在不同发育阶段家蚕脑组织中有相似的转录表达模式,且都在脑组织外侧一对神经分泌细胞中表达。【结论】AST-C可能与PTTH以相同的转录表达模式共同参与家蚕的变态发育调控。

摘要: 【目的】柞蚕核型多角体病毒(Antheraea pernyi nucleopolyhedroviruses,AnpeN PV)能引起柞蚕脓病大面积暴发。尽管之前已完成了两株核型多角体病毒的基因组测序,但基于比较基因组的方法调查AnpeN PV间的遗传变异研究则相对较少。【方法】为了研究AnpeN PV不同地理株系间的遗传多样性,我们测序了1株从中国河南省分离的柞蚕NPV(AnpeN PV-H)基因组,并和之前从辽宁省分离的2株柞蚕NPV(AnpeN PV-L和AnpeN PV-Z)进行了比较基因组学分析。【结果】AnpeN PV-H的全基因组大小为125 605 bp,总共预测了146个开放阅读框(ORF),包括95个功能注释蛋白和51个假定蛋白。我们发现这3株AnpeN PV间的基因组成非常相似。在这3个AnpeN PV株系间,有6个开放阅读框存在碱基变异而导致基因的变短。并鉴定超过200个单核苷酸多态性(single nucleotide variations,SNVs),其中85%位于蛋白编码区。同时,odv-e56,p94-like和egt 3个基因的非同义突变较高,表明这3个蛋白质编码基因可能经历了正向选择或纯化选择。我们发现在这3株AnpeN PV间一些基因的氨基酸发生变异,例如编码膜蛋白的基因、抑制凋亡和蜕皮的基因及与DNA复制相关的DNA聚合酶和解旋酶等基因。最后,展示了3株AnpeN PV间遗传重组的证据。【结论】本研究揭示了AnpeN PV种内水平的变异和株系内基因组的动态结构。

摘要: 【目的】鉴定一种新的家蚕Bombyx mori半乳糖凝集素(galectin)基因,分析其序列和结构特征,测定其在微生物感染后的表达变化,分析其重组表达蛋白与微生物及微生物表面多糖分子的结合特性。【方法】利用TBlastN从家蚕基因组数据库中搜索得到一种新的半乳糖凝集素基因,命名为BmGalectin-4。利用生物信息学分析其序列和结构特征,用半定量RT-PCR检测家蚕分别感染病原菌绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和白色念珠菌Candidiasis albicans后BmGalectin-4在不同组织中的表达变化,采用原核表达技术对该基因进行重组表达,并利用亲和层析得到纯化的蛋白。通过ELISA检测BmGalectin-4与细菌和真菌的结合;通过Western blot检测它与多糖的结合。【结果】序列分析显示,BmGalectin-4是一种串联重复型半乳糖凝集素,含有2个糖识别结构域,其结构非常保守。RT-PCR检测表明,BmGalectin-4在家蚕脂肪体、血细胞和中肠中都有表达,且感染细菌和真菌后其表达有显著变化。纯化的重组BmGalectin-4与革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌有较强的结合,与微生物表面多糖的结合试验表明其识别有较高的特异性。【结论】BmGalectin-4是一个典型的串联重复型半乳糖凝集素,可能参与家蚕对病原微生物的免疫防御反应。本研究为进一步研究昆虫中半乳糖凝集素的功能奠定了基础。