荧光定量PCR检测家蚕核型多角体病毒在其宿主体内的增殖动态

为了研究家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus,BmNPV)在其宿主幼虫体内不同组织中的增殖动态,对敏感性家蚕品种306幼虫进行经口定量滴注病毒。在接种后9个时间点,对中肠、血淋巴和脂肪体进行取样。以BmNPV DNA 聚合酶基因(dnapol)指示病毒拷贝数,同时以家蚕细胞质肌动蛋白A3(actin A3)基因作为参比基因,用荧光定量PCR的方法分别检测各个时间点的中肠、血淋巴和脂肪体中病毒的拷贝数。结果表明经口感染2 h,病毒进入中肠;12 h,病毒已经到达血淋巴和脂肪体;再经过约12 h的潜伏期,病毒在各组织中开始快速增殖,到84 h各组织中病毒增殖达到平台期。     

家蚕浓核病毒DNV-3（中国株）的VD2基因组序列分析

浓核病毒BmDNV-3(中国株)基因组中含有两种不同的单链线形DNA分子(VD1,VD2)。该病毒的VD2被分离、纯化、克隆到pUC119载体上,并完成了VD2全基因组序列的测定。序列分析显示:VD2全基因组长为6022个核苷酸,末端拥有524个核苷酸反向重复序列(ITRs)。VD2基因组正链含有2个大的开放阅读框,负链含有1个小的开放阅读框。计算机分析推测该基因组正链上开放阅读框(ORF1)及负链上开放阅读框(ORF3)主要编码病毒的非结构蛋白,而正链上开放阅读框(ORF2)主要编码病毒的结构蛋白。比较BmDNV-3 VD2和BmDNV-2(Yamanashiisolate)VD2基因组全序列,两者同源性达97.7%,并且有132个碱基的替代1、1个碱基的删除和2个碱基插入。研究结果显示BmDNV-3 VD2和BmDNV-2 VD2有很近的亲缘关系,但也发生一定的变异,这为更好地理解浓核病毒种类的多样性,也为研究家蚕浓核病毒进化提供了有益的线索。     

家蚕二分浓核病毒在家蚕细胞中的体外拯救

家蚕二分浓核病毒(Bombyx mori bidensovirus,Bm BDV)是特异性感染家蚕中肠引起慢性浓核病症的致病原,基因组含有2套单链DNA分子(VD1和VD2),复制机制尚不清楚。为了能够在体外拯救出有感染性的病毒粒子,构建了Bm BDV的基因组全长的克隆质粒p MD18T-VD1和p UC-VD2,并通过酶切构建的克隆质粒来获得双链的基因组片段VD1和VD2,利用脂质体包埋的方法,线性化共转染Bm N细胞。提取转染后的Bm N细胞总DNA,经去甲基化处理后,通过PCR检测到病毒基因的复制;提取转染后的Bm N细胞和添食回感的家蚕中肠的总蛋白,分别进行蛋白质印记杂交检测,检测到病毒基因的表达。由此首次表明,该病毒线性化的基因组片段通过共转染Bm N细胞的方法,可以在体外条件下拯救出具有感染性的病毒粒子。     

家蚕浓核病毒(镇江)株主要结构蛋白基因的克隆及表达

家蚕浓核病毒(Bombyx mori densovirus,BmDNV)是一种昆虫细小病毒.与其它昆虫细小病毒感染昆虫体内多种组织不同,家蚕浓核病毒只感染家蚕中肠上皮组织的圆筒型细胞,感染该病毒细胞的细胞核可以被孚尔根和甲基绿浓染,在病毒感染的早期中肠上皮组织细胞数量增加,形成褶皱,最后感染细胞脱落到肠腔中[1-3].自从20世纪70年代末日本学者证实家蚕浓核病是由于家蚕浓核病毒感染引起的以来[4],已经分离得到了多个病毒株系[5-8].根据它们在血清学、理化特性、品种感受性和病理特征等方面的差异,分为BmDNV-1(伊那株)和BmDNV-2(以山梨株为代表)[8-11].     

家蚕二分浓核病毒感染家蚕后的释放动态研究

【目的】研究家蚕二分浓核病毒(Bm BDV)感染家蚕后不同时间段内释放到环境中的病毒量,为通过蚕沙快速检测病毒提供方法和依据。【方法】选取家蚕二分浓核病毒基因组节段VD1上的ns1基因和VD2上的ns3基因中的一小部分片段,分别克隆到p MD18-T载体上,制备标准品质粒,并用实时荧光定量PCR的方法绘制ns1和ns3的标准曲线。通过检测Bm BDV感染5龄家蚕后不同时间蚕沙中的病毒量来衡量释放到环境中的病毒的变化动态。【结果】在病毒感染家蚕第3天,大量的病毒随蚕沙释放到环境中,每微克蚕沙中约含1.38×106个VD1,6.54×105个VD2;从感染后第5天开始,释放到环境中的病毒量呈指数型增加;第7-8天病毒的释放量到达一个平台期,此时每微克蚕沙中约有2.12×107个VD1,1.34×107个VD2。普通PCR结果也反应出了类似的病毒释放动态。【结论】根据Bm BDV感染家蚕后的释放动态,推测病毒的复制周期约60 h。利用实时荧光定量PCR检测蚕沙中的Bm BDV,能简单、快速、准确地诊断病毒的感染。     

家蚕浓核病毒 Bm DNV-3(中国株)VD1基因组结构与转录分析

为了进一步认识家蚕浓核病毒BmDNV-3(中国株)VD1基因组的结构和功能,VD1被分离、纯化、克隆到pUC119载体上,完成了基因组全序列的测定。序列分析显示VD1基因组全长为6543个核苷酸,末端拥有224个核苷酸反向重复序列(ITRs)。VD1基因组正链含有3个大的开放阅读框(ORF1-3),负链含有1个大的开放阅读框(ORF4)。比较BmDNV-3的VD1和BmDNV-2(Yamanashiisolate)的VD1基因组全序列,两者同源性为98.4%,并且有107个碱基的替代和1个碱基插入,氨基酸突变集中在VD1ORF3和VD1ORF4。Northern杂交结果显示VD1的左边正链上有1.1kb和1.5kb两个转录本,右边的负链上有一个3.3kb转录本。3′和5′-RACE结果显示1.1kb转录本开始于nt290,结束于nt1437;1.5kb转录本开始于nt1423,结束于nt2931;3.3kb转录本开始于nt6287,结束于nt2922。正链上1.5kb转录本和负链上3.3kb转录本拥有10个核苷酸的3′端的共同序列。研究结果显示该病毒基因转录与已报道的其它浓核病毒存在较大的差异性。     

家蚕CVDAR品系对BmNPV的抗性特征分析

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)促使的血液型脓病是一种产业上非常严重的家蚕疾病,目前有效的防控方法较少。本研究以大造和CVDAR家蚕品系(对BmNPV有较强抗性的品系)为试验材料,通过分析CVDAR对BmNPV抗性特征,以期确定CVDAR对BmNPV的抗性机制。【方法】本研究通过半致死剂量分析,发现CVDAR品系比大造品系对BmNPV感染的半致死剂量提高10倍以上;进一步HE染色分析大造与CVDAR品系病毒感染前后的中肠组织的变化,具体解析抗性品系CVDAR的抗BmNPV机制。【结果】感染BmNPV 72 h后,大造中肠细胞细胞核明显膨大,着色变浅,到96h后,细胞核持续增大有脱落趋势;而CVDAR抗性品系只在感染96 h后有中肠部分细胞核膨大,但排列整齐;同时通过荧光定量分析大造与CVDAR品系病毒感染后的增殖情况,结合各个时期代表病毒基因的转录水平分析比较发现,感染BmNPV后0–12h也没有发现抗性品系CVDAR和大造之间的病毒拷贝数以及病毒基因转录水平的不同,但感染24h后发现抗性品系CVDAR无论是病毒拷贝数还是病毒基因的转录表达水平都明显低于对照大造。【结论】证明CVDAR口服添毒后中肠中病毒基因的转录在第一轮复制期间不受影响,之后转录水平降低。鉴定CVDAR品系抑制BmNPV增殖的关键时期是在感染BmNPV后的24 h,为解析抗性机制奠定基础。     

家蚕对浓核病毒中国株(BmDNV-3)抗性及感性品系中肠的差异蛋白质分析

【目的】通过比较家蚕Bombyx mori抗性及感性品系的中肠蛋白质表达谱,获得家蚕对家蚕浓核病毒中国株（BmDNV-3）抗性相关的蛋白。【方法】利用双向电泳(2-DE)对感性品种华八35和抗性品种秋丰接种病毒后48 h的蛋白质表达谱进行比较分析,并对其中的差异蛋白进行MALDI-TOF-TOF质谱分析,通过NCBInr和MSDB数据库进行蛋白点的鉴定和功能分析。【结果】获得重复性较好的差异蛋白点16个,其中质谱鉴定出5种蛋白,它们分别是糖基转移酶（glycosyltransferase）、糖基转移酶-S（GlcAT-S）、21.5 kD小热休克蛋白（21.5 kD small heat shock protein）、V-ATP酶（vacuolar ATP synthase）和精氨酸激酶（arginine kinase）。这5种蛋白在抗性品系秋丰中的表达量均高于感性品系华八35。【结论】糖基转移酶和糖基转移酶-S仅在抗性品系中存在,提示它们可能是与抗性有关的蛋白。此外,增强的应激反应和能量代谢也可能与家蚕对BmDNV-3的抗性产生相关。     

家蚕抗性品系NC99R抗BmNPV作用机制分析

家蚕Bombyxmori是具有重要经济价值的鳞翅目模式昆虫,由家蚕核型多角体病毒(Bombyxmori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)引起的家蚕血液型脓病每年给我国蚕桑产业造成巨大的经济损失。文中拟通过鉴定目前存在的家蚕抗病毒品系NC99R抗性特征,初步解析其抗BmNPV机制,以期为家蚕抗病品系分子机制解析提供一定参考。将对照组大造(Dazao,DZ)品系和实验组NC99R抗性品系家蚕幼虫分别定量添食BmNPV包涵体(Occlusion bodies,OB),计算DZ和NC99R品系对BmNPV的半致死剂量(Median lethal dose,LD50),结果显示DZ品系半致死剂量为1.2×10^5多角体/头,抗性品系NC99R的半致死剂量为1.8×106多角体/头,抗性水平相比对照组提高15倍左右。进一步统计分析DZ和NC99R品系口服感染1×10^6多角体/头和体腔注射1×10^6粒子/头出芽型病毒粒子(Budded virus,BV)后的死亡率,结果显示DZ品系死亡高峰集中在第4–6天,NC99R抗性品系死亡高峰集中在第6–8天,与对照相比延迟1–2 d。通过RT-PCR分析BmNPV DNA拷贝数,显示DZ在口服感染和体腔注射后BmNPV基因组都快速增殖,抗性品系NC99R BmNPV DNA拷贝数缓慢增加。HE染色分析显示DZ和NC99R品系在口服感染前期没有显著差异,感染到96 h,DZ中肠细胞核变大,成脱落趋势;而抗性品系NC99R,细胞核膨大,但细胞排列仍较整齐。RT-PCR分析病毒不同时期基因表达显示抗性品系NC99R在口服感染和体腔注射24h后早期基因ie-1开始下调表达,其他时期基因随即下调表达;最后维持在较低表达水平或消失。     

家蚕细小病毒样病毒的研究进展

家蚕细小病毒样病毒(Bombyx mori parvo-like virus,BmPLV)是一种二分病毒,该病毒在家蚕中肠柱状细胞核内复制和包装,感染的细胞核呈现过分膨胀、细胞核孚尔根浓染等细胞病理学特征。病毒粒子直径20~24 nm,无囊膜呈球型。基因组为单链线性双分子DNA(VD1、VD2),分别独立包装在各自的衣壳中。病毒编码四个非结构蛋白NS1、NS2、NS3和pol(DNA聚合酶),一个主要结构蛋白VP及次要结构蛋白P133。其基因组末端反向重复序列可形成与BmPLV复制有关的"锅柄形"结构,以及含自身编码的DNA聚合酶的序列,推测该病毒与腺病毒复制方式相类似,依靠共价蛋白为起始物完成复制。     

感染家蚕浓核病毒BmDNV1对家蚕抗性和敏感品种生化参数的影响

在家蚕疾病中,病毒性疾病是危害茧产品的主要且最普遍的疾病。病毒性蚕软腐病是由BmIFV, BmDNV1 和 BmDNV2引起的。对印度种质库（Indian Germ plasm stock）中的BmDN V1有抗性和敏感的家蚕品种进行了鉴定。利用标准方法对在BmDNV1感染过程中抗性和敏感品系的主要有机成分的变化（包括总蛋白、碳水化合物和脂类）进行了检测。结果表明： 随着幼虫年龄的增长,对照组和处理组中有机成分（即蛋白质和碳水化合物）的含量也随之增长,但是处理组的增长水平明显地低于各自对照组的增长水平。接种BmDNV1后,与对照组比较,敏感品种体内的血淋巴和中肠组织的总蛋白的量显著地下降。在抗性品种,接种4天后的总蛋白的量有了显著地下降,之后,下降水平小于各自的对照组。在抗性和敏感品种中,血淋巴和中肠组织中的总碳水化合物的量略有下降。在变化不显著的抗性和敏感品种中,血淋巴和中肠组织中的脂质的量有显著地提高。在敏感家蚕品种,生化变化清晰地显示： BmDNV1感染消耗作为主要能量来源的总蛋白和碳水化合物。这些成分的损耗导致了被感染家蚕的生长受阻。     

家蚕中肠组织抗核型多角体病毒病的相关蛋白分析

家蚕中肠上皮是病毒经口侵入遇到的第一个组织。昆虫幼虫抵御杆状病毒的感染,可通过选择性的使感染的中肠上皮细胞发生调亡并在释放病毒粒子进入血淋巴之前使感染的细胞从中肠脱落。为研究家蚕抗核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV)病的机制,通过对BmNPV高度抗性和高度敏感性的家蚕品系杂交和回交构建了近等基因系。本文对家蚕高抗,敏感及近等基因系5龄起蚕中肠组织的蛋白质表达谱进行了二维电泳 (two-dimensional gel electrophoresis,2-DE) 分析,并利用基质辅助激光解吸电离飞行时间 (matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight, MALDI-TOF) 质谱对差异蛋白进行鉴定。结果发现了5个差异表达的蛋白。推测这些蛋白可能与家蚕中肠对BmNPV的抗性或感性有关。     

V-ATPase Is Involved in Silkworm Defense Response against Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus

Silkworms are usually susceptible to the infection of Bombyx mori (B. mori) nucleopolyhedrovirus (BmNPV), which can cause significant economic loss. However, some silkworm strains are identified to be highly resistant to BmNPV. To explore the silkworm genes involved in this resistance in the present study, we performed comparative real-time PCR, ATPase assay, over-expression and sub-cellular localization experiments. We found that when inoculated with BmNPV both the expression and activity of V-ATPase were significantly up-regulated in the midgut column cells (not the goblet cells) of BmNPV-resistant strains (NB and BC8), the main sites for the first step of BmNPV invasion, but not in those of a BmNPV-susceptible strain 306. Furthermore, this up-regulation mainly took place during the first 24 hours post inoculation (hpi), the essential period required for establishment of virus infection, and then was down-regulated to normal levels. Amazingly, transient over-expression of V-ATPase c subunit in BmNPV-infected silkworm cells could significantly inhibit BmNPV proliferation. To our knowledge this is the first report demonstrating clearly that V-ATPase is indeed involved in the defense response against BmNPV. Our data further suggests that prompt and potent regulation of V-ATPase may be essential for execution of this response, which may enable fast acidification of endosomes and/or lysosomes to render them competent for degradation of invading viruses.     

Race cultivar-specific differences in callose deposition in soybean roots following infection with Phytophthora megasperma f.sp. glycinea

Primary roots of soybean (Glycine max (L.), Merrill, cv. Harosoy 63) seedlings were inoculated with zoospores from either race 1 (incompatible, host resistant) or race 3 (compatible, host susceptible) of Phytophthora megasperma f.sp. glycinea and total callose was determined at various times after inoculation. From 4 h onward, total callose was significantly higher in roots showing the resistant rather than the susceptible response. Local callose deposition in relation to location of fungal hyphae was determined in microtome sections by its specific fluorescence with sirofluor and was quantified on paper prints with an image-analysis system. Callose deposition, which occurs adjacent to hyphae, was found soon after inoculation (2, 3 and 4 h post inoculation) only in roots displaying the resistant response, and was also higher at 5 and 6 h after inoculation in these resistant roots than in susceptible roots. Early callose deposition in the incompatible root-fungus reaction could be a factor in resistance of soybean against P. megasperma.Abbreviation pi post inoculation     

家蚕浓核病毒中国株非结构蛋白1(NS1)的表达

利用PCR技术扩增出BmDNV-3 NS1基因,将目的基因与原核表达载体pET-30a进行连接,转化BL21 star菌并在该菌中表达,经Western blot鉴定表达的产物为BmDNV-3 NS1蛋白,纯化NS1蛋白并制备兔多克隆抗体.同时BmDNV-3 NS1基因亚克隆到杆状病毒转移载体pFastBae-HTb-eGFP中,转化BmDH10BAC感受态细胞,提取的重组Bacmid通过脂质体包埋转染家蚕BmN细胞,再以收获的重组病毒感染家蚕幼虫.家蚕BmN细胞和幼虫感染重组病毒2d后均观察到绿色荧光,经SDS-PAGE分析真核表达的产物与预测的NS1-eGFP融合蛋白大小不一致,说明NS1-eGFP融合蛋白被昆虫内源性的蛋白酶降解.降解的产物用NS1蛋白抗体进行Western blot鉴定为BmDNV-3 NS1蛋白.