摘要: 为了研究家蚕Bombyx mori性别与抗性的关系,本研究采用Thermo酶活性测定法和实时荧光定量PCR法,比较不同龄期雌雄家蚕起蚕体内解毒酶活性及其基因的表达差异。结果表明:解毒酶及其基因在雌雄个体之间均存在明显差异,谷胱甘肽S-转移酶活性及其基因BmGSTe5的表达量在13龄表现为雌蚕高于雄蚕,4龄和5龄则表现相反,其中4龄雄蚕酶活性和基因表达量分别是雌蚕的3.65倍和5.11倍,推测与雄蚕精巢在4龄初迅速发育有关。雄蚕乙酰胆碱酯酶活性在24龄分别是雌蚕的1.48,1.34和1.40倍;乙酰胆碱酯酶基因Bm-ace1在2龄和3龄性别差异不明显,Bm-ace2在24龄为雄性高于雌性,雄性分别是雌性的1.75,2.17和2.40倍,提示Bm-ace2对性别间该酶活性的差异影响较大。羧酸酯酶活性在2龄和3龄雄蚕较高,分别是雌蚕的1.23和1.87倍,45龄雌蚕较高,分别是雄蚕的1.23和1.22倍;羧酸酯酶基因BmCarE-5和BmCarE-10在性别间的差异规律均与酶活性相反,即羧酸酯酶表现为较高的基因表达量对应较低的酶活性,推测在家蚕体内可能存在"羧酸酯酶突变"现象。结果为研究基因表达产物的修饰方式及其功能开辟了新的研究路径,为家蚕性别与抗药性的研究提供了重要参考。

摘要: 为探讨鳞翅目中绢丝昆虫之间的系统发育关系和分子进化特征,本研究测定了中国柞蚕Antheraea pernyi野生型和放养型的线粒体12SrRNA基因的部分序列,结合来自GenBank数据库的17条序列,对总共9种绢丝昆虫(2科3属)的12SrRNA基因序列进行了分析。利用软件MEGA3.1进行碱基组成、变异位点的统计和分子进化分析,分别用类平均聚类法((UPGMA)、邻接法(NJ)、最小进化法(ME)、最大简约法(MP)重建系统发生树。测定的中国柞蚕野生型的12SrRNA基因序列(427bp)与放养型"豫早1号"的序列完全一致。序列对齐后共鉴定80个变异位点,50个简约信息位点。碱基组成分析显示在科属间具有明显差异,AT含量蚕蛾科高于大蚕蛾科;在A和T碱基的使用上,大蚕蛾科偏好使用T,而蚕蛾科则偏好使用A。与动物中常见的以转换为主的碱基替换模式不同,所分析的9种昆虫中除桑蚕属内部为转换与颠换基本一致外,其余物种间均是颠换多于转换。进化分析支持柞蚕属、樗蚕属和桑蚕属的单系。基于UPGMA法的进化树支持琥珀蚕是柞蚕属的较原始类型,而NJ、ME和MP法则支持印度柞蚕是较原始的类型,因此,柞蚕属种间的进化关系尚需进一步研究。

摘要: 为探讨基因工程表达的新疆家蚕(Bombyx mori)抗菌肽(cecropin-XJ)的抗菌机制,通过紫外分光光度法研究抗菌肽的抑菌动力学,并采用透射电镜观察抗菌肽作用于金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)后的超微结构,对抗菌肽抗菌机理进行初步探讨。结果表明,抗菌肽抑菌作用比较明显,抗菌肽的活性与作用时间有关。抗菌肽可能是通过"桶-板"模式渗透细胞膜,从而影响细胞膜的结构和功能,使细胞膜形成许多孔道,增强了金黄色葡萄球菌细胞的通透性,造成细胞内的原生质扩散,并从孔道向胞外渗漏,影响了细菌的代谢系统,从而起到抑菌、杀菌作用。抗菌肽使金黄色葡萄球菌细胞内容物大量渗漏而死亡,死亡细胞的细胞壁保持完整,表明细胞膜是抗菌肽作用的主要靶位点。

摘要: 人工核酸内切酶(engineered endonuclease,EEN)系统介导的基因组编辑技术是进行基因组功能研究与生物遗传改良操作的重要工具。家蚕Bombyx mori是最早实现人工驯化和饲养的经济昆虫,同时也是后基因组时代用作功能基因分析的重要鳞翅目模式昆虫。近年来随着锌指核酸酶(zinc finger nuclease,ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease,TALEN)以及CRISPR/Cas9系统介导的新型基因组靶向编辑技术的快速发展,家蚕基因组靶向编辑技术的研究和应用也取得了重要进展。本文概述了目前最为常用的3种EEN介导的基因组靶向编辑系统的组成和作用原理,全面系统地介绍了家蚕基因组靶向编辑技术的建立过程以及该技术介导实现家蚕内源或外源基因定点突变、基因组结构变异和外源基因在家蚕基因组定点整合操作的应用研究进展,探讨了家蚕基因组靶向编辑技术存在的内源靶基因定点敲除与外源基因定点整合效率较低、外源基因整合的"脱靶效应"等主要问题及相应解决策略,并对利用该技术实现家蚕多基因同时修饰的潜力和多种基因组靶向编辑系统的联合应用与多元化开发的发展趋势进行了展望,以期为推动基因组靶向编辑技术在昆虫基因功能分析、突变模型建立等研究领域的发展提供借鉴与参考。

摘要: 【目的】从2016年天宫二号空间实验室经历33 d后返回的1头成活"秋丰×白玉"杂交后代雌蚕Bombyx mori与地面"白玉"雄蚕交配的后代个体中,发现有结小茧突变体,进而分离并建立了飞天蚕(space silkworm)正常茧品系TG和小茧突变体品系sc。本研究通过对sc进行遗传分析和基因定位,旨在揭示产生小茧突变体的基因。【方法】对TG和sc进行表型分析;以sc, TG和正常大茧品系0223V_1为试验材料,组配(sc♀×0223V_1♂)F_1及回交群体BC_1F——(sc♀×0223V_1♂)F_1♀×sc♂和BC_1M——sc♀×(sc♀×0223V_1♂)F_1♂。以sc, 0223V_1和F_1基因组DNA为模板,每个连锁群随机选10个SSR引物进行PCR扩增,筛选多态性SSR标记。利用雌性家蚕减数分裂染色体不交换的特点,用BC_1F确定sc基因所属连锁群;再根据家蚕SSR分子标记连锁图谱,用BC_1M进行基因定位。【结果】表型分析表明sc幼虫体型小于TG幼虫的,蚕茧重约为TG的1/2。遗传分析表明突变受一对隐性基因sc控制;基因定位结果表明该基因位于家蚕基因组第3连锁群S2930-363和S2930-289 SSR标记之间,物理距离为684 kb,包含33个候选基因。【结论】飞天蚕小茧突变受位于家蚕基因组第3连锁群的一对隐性基因sc控制。