摘要: 【目的】制备家蚕Bombyx mori抗真菌因子BmSPI39的多克隆抗体,分析BmSPI39对球孢白僵菌Beauveria bassiana入侵的表达响应。【方法】利用原核表达和固定化镍离子亲和层析技术获得高纯度的BmSPI39重组蛋白,利用胶内活性染色检测重组蛋白BmSPI39对枯草杆菌Bacillus subtilis蛋白酶A的抑制活性;利用重组蛋白BmSPI39,通过免疫新西兰大白兔制备BmSPI39的多克隆抗体。基于家蚕开放性数据库SilkDB 3.0,分析BmSPI39在4龄第3天至化蛹后1 d家蚕免疫相关组织体壁、中肠和脂肪体中的时空表达特征。利用制备的BmSPI39抗体通过Western blot分析感染球孢白僵菌不同时间后家蚕幼虫和蛹体壁中BmSPI39应答球孢白僵菌入侵的表达响应。【结果】胶内活性染色结果显示,重组BmSPI39蛋白能够强烈抑制枯草杆菌蛋白酶A的活性。酶联免疫吸附结果显示,BmSPI39抗血清的抗体效价达1∶128 000。Western blot和胶内活性染色结果显示,纯化后的BmSPI39抗体能够有效结合不同多聚体化状态下的BmSPI39抗原蛋白。BmSPI39表达数据的热图分析显示,BmSPI39在游走期和预蛹期的家蚕体壁中有表达,在预蛹期的脂肪体中的表达量较高,但在各发育阶段的中肠中均不表达。Western blot分析结果表明,家蚕幼虫体壁中的BmSPI39的表达在感染球孢白僵菌后84 h上调表达,108和120 h下调表达。【结论】本研究成功制备了BmSPI39的多克隆抗体。BmSPI39蛋白的表达能够响应球孢白僵菌入侵,可能参与蛹期家蚕抵御真菌入侵的过程。

摘要: 【目的】明确两性生殖品系和孤雌产雌品系松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi在不同品种柞蚕Antheraea pernyi卵中的寄生及发育表现,为以柞蚕卵为替代寄主更好地规模化繁育赤眼蜂提供依据。【方法】测定两性生殖品系和孤雌产雌品系雌蜂在6个品种柞蚕卵[抗大(KD)、大四(DS)、高新(GX)、988(NEE)、青大(QD)和特大(TD)]上的寄生率、子代蜂窝蜂数(单窝羽化子代蜂数)和子代蜂雌性比等生物学指标,以及6个品种柞蚕卵的质量指标(单卵湿重、蛋白质含量、总糖含量和甘油三酯含量);利用主成分分析揭示柞蚕卵质量指标与赤眼蜂生物学指标间的相关性。【结果】NEE品种柞蚕卵育出的两性品系松毛虫赤眼蜂子代蜂个体显著大于除KD和QD品种以外的其他柞蚕品种卵育出的两性品系子代蜂。柞蚕品种对两性品系松毛虫赤眼蜂的寄生率、子代蜂窝蜂数和子代蜂雌性比均无显著影响。在孤雌产雌品系松毛虫赤眼蜂中,KD品种柞蚕卵育出的松毛虫赤眼蜂子代蜂窝蜂数最多,显著高于NEE和QD品种育出的子代蜂窝蜂数,但与DS, GX和TD品种育出的子代蜂窝蜂数相比无显著差异。柞蚕品种对孤雌产雌品系松毛虫赤眼蜂的寄生率和子代蜂个体大小均无显著影响。TD品种柞蚕卵的蛋白质含量最高,显著高于除GX品种以外的柞蚕品种。KD品种柞蚕卵的总糖含量和QD品种柞蚕卵的甘油三酯含量最高,均分别显著高于其余柞蚕品种。主成分分析表明,两性品系松毛虫赤眼蜂寄生率、柞蚕卵蛋白质含量和甘油三酯含量均与柞蚕卵总糖含量呈负相关;两性品系松毛虫赤眼蜂子代蜂个体大小和柞蚕卵甘油三酯含量与单卵湿重呈负相关;孤雌产雌品系松毛虫赤眼蜂寄生率和柞蚕卵甘油三酯含量与松毛虫赤眼蜂子代蜂窝蜂数、柞蚕卵总糖含量和单卵湿重呈负相关;孤雌产雌品系松毛虫赤眼蜂子代蜂个体大小和柞蚕卵总糖含量与蛋白质含量呈负相关。【结论】本研究通过筛选适宜两性生殖品系和孤雌产雌品系赤眼蜂繁育的柞蚕卵品种,初步明确了卵内主要营养指标与子代蜂生物学指标间的相关性。研究结果为利用柞蚕卵更好地规模化繁育松毛虫赤眼蜂提供依据与数据支撑。

摘要: 【目的】肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan-recognition proteins, PGRP)可以特异性识别细菌细胞壁中的肽聚糖(peptidoglycan, PGN),并通过免疫缺陷(immune deficiency, IMD)途径和Toll途径诱导昆虫抗菌肽的产生。本研究旨在探讨家蚕Bombyx mori肽聚糖识别蛋白BmPGRP-S5的抑菌活性及在引发家蚕细胞免疫中的作用。【方法】用果蝇胚胎S2细胞表达BmPGRP-S5蛋白;通过细菌生长曲线法检测BmPGRP-S5蛋白对大肠杆菌Escherichia coli K_(12)D_(31)、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium的抑菌活性;ELISA检测BmPGRP-S5蛋白与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis胞壁组分的结合力;通过测定吸光值和观察家蚕血淋巴黑化反应分析BmPGRP-S5对细菌胞壁组分激活酚氧化酶原(prophenoloxidase, PPO)的影响,并通过异硫氰酸荧光素(FITC)标记法检测BmPGRP-S5对家蚕血细胞吞噬细菌的影响。【结果】获得表达纯化的BmPGRP-S5蛋白。BmPGRP-S5蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌K_(12)D_(31)和巨大芽孢杆菌无抑菌效果,加入40μmol/L的Zn(2+)后,其对巨大芽孢杆菌的抑菌效果明显增强。ELISA结果表明,BmPGRP-S5蛋白与来自金黄色葡萄球菌的PGN和枯草芽孢杆菌脂磷壁酸(LTA)的结合能力较强,同时也促进了这两种细菌胞壁组分激活家蚕血淋巴酚氧化酶原,加快胞璧组分介导的家蚕血淋巴黑化反应。加入BmPGRP-S5蛋白后,家蚕血细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬率提高到53.33%左右,对大肠杆菌K_(12)D_(31)的吞噬率在25.83%左右,对巨大芽孢杆菌的吞噬率达30.83%左右,与对照组相比显著增强。【结论】BmPGRP-S5抑菌作用依赖于Zn(2+),可能与其酰胺酶活性有关。BmPGRP-S5可以通过识别细菌胞壁组分PGN或LTA在家蚕的黑化反应和细胞吞噬中发挥作用。本研究使用的BmPGRP-S5蛋白是通过在果蝇S2细胞进行重组表达获得,更能真实地反映其在昆虫体内生理状态下的功能活性。因此,本研究的结果对进一步开发利用BmPGRP-S5有指导意义。

摘要: 【目的】家蚕Bombyx mori非滞育红卵突变体Re-nd是家蚕品种C108经化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲(N-methyl-N-nitrosourea, MNU)诱导产生的新型卵色突变体,属于浆液膜突变。本研究旨在通过传统的遗传学方法分析其突变表型产生的机理,为进一步对Re-nd突变基因的克隆和功能研究及应用奠定基础。【方法】非滞育家蚕突变体Re-nd与野生型滞育的二化品种大造(Dazao)和非滞育的多化品种N4杂交、同胞交配及回交,然后进行遗传分析;同时,Re-nd与已知滞育白卵突变体w-2、桃红眼白卵突变体pe及红卵突变体re杂交、同胞交配及回交,然后进行遗传分析。【结果】结果显示,Re-nd分别与大造和N4杂交F_1代的非滞育卵都为淡红色;同胞交配的F_2代非滞育卵色为红色、淡红色和淡黄色,其红卵(包括淡红色卵)与淡黄色卵的数量比基本符合3∶1;回交B_1代非滞育卵为红色和淡黄色,其数量比基本符合1∶1。Re-nd与w-2和pe杂交的F_1代均表现为淡褐色滞育卵色;与w-2杂交产生的F_2代滞育卵色表型有正常深褐色、淡褐色、黄色以及淡黄偏微红色,非滞育卵表型有红色、淡黄偏微红色、橙黄色以及淡黄色;与pe杂交产生的F_2代卵都是滞育卵,其卵色表型有正常深褐色、淡褐色、淡黄偏微红色以及红色;与re杂交F_1代均表现为淡褐色滞育卵色,F_2代都为滞育卵,其卵色表型有正常深褐色、淡褐色以及红色,re亲本滞育卵的颜色为红色,F_2代卵中并没有分离出新的卵色。【结论】通过杂交和遗传分析,证实了Re-nd突变体为独立的显性遗传,Re-nd突变基因位于w-2及pe突变基因的下游,可能参与了不同于野生型卵色素代谢分支,即卵中眼色素生物合成后期3-羟基-犬尿氨酸进一步代谢合成奥敏类(ommatins)色素的过程。

摘要: 【目的】丝氨酸蛋白酶抑制剂家族蛋白是昆虫中调控自身免疫反应的重要蛋白酶抑制剂,本研究旨在研究家蚕Bombyx mori丝氨酸蛋白酶抑制剂2(Bmserpin2)在家蚕2个重要的自身免疫通路即酚氧化酶原(prophenol oxidase, PPO)激活通路和革兰氏阳性菌诱导抗菌肽的TOLL通路中的调控作用。【方法】PCR扩增家蚕Bmserpin2基因片段后原核表达并通过镍柱纯化。利用纯化后的重组Bmserpin2蛋白分别与胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶和蛋白酶K反应,检测Bmserpin2对上述蛋白酶活性的影响。通过RT-qPCR检测Bmserpin2在家蚕5龄第3天幼虫头、中肠、脂肪体、血淋巴、丝腺和表皮组织中表达的模式。往家蚕5龄第3天幼虫注射Bmserpin2重组蛋白,检测Bmserpin2对其血淋巴中PPO活性的影响。通过滕黄微球菌Micrococcus luteus诱导家蚕5龄第3天幼虫产生抗菌肽并注射Bmserpin2重组蛋白后,RT-qPCR检测其血淋巴中抗菌肽基因gloverin2和moricin表达量。【结果】成功构建重组质粒并表达纯化目的蛋白Bmserpin2。通过与不同蛋白酶反应得出Bmserpin2可极显著抑制消化酶胰蛋白酶和弹性蛋白酶活性,对胰凝乳蛋白酶和蛋白酶K活性影响不显著,提示Bmserpin2对不同蛋白酶具有生物学活性和催化特异性。基因表达模式显示Bmserpin2在家蚕5龄幼虫血淋巴和脂肪体中表达量最高。家蚕5龄幼虫注射重组Bmserpin2蛋白后发现目的蛋白能有效抑制血淋巴中PPO活性。利用滕黄微球菌诱导家蚕5龄幼虫产生抗菌肽后,滕黄微球菌和Bmserpin2混合注射组中血淋巴中抗菌肽基因gloverin2和moricin的转录表达与只注射滕黄微球菌的比较被显著下调。【结论】Bmserpin2可能参与家蚕酚氧化酶原激活和TOLL途径的胞外级联反应的免疫通路。