镉胁迫对家蚕脂肪体脂质过氧化物含量及抗氧化酶活性和mRNA表达的影响

【目的】探讨鳞翅目模式昆虫家蚕Bombyx mori作为重金属污染的监测指示生物在镉胁迫下的酶反应及相关的基因表达。【方法】给家蚕幼虫期全龄添食镉(Cd²⁺), 调查不同性别家蚕5龄幼虫脂肪体中脂质过氧化物丙二醛（MDA）的含量, 超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性及其基因表达水平的变化。【结果】Cd²⁺胁迫对雌雄家蚕MDA 含量均具有浓度效应关系, MDA含量随Cd²⁺胁迫浓度的升高而增加。Cd²⁺胁迫下, SOD和CAT活性表现为先升后降的变化趋势, Pearson相关性分析显示SOD和CAT活性变化有显著相关性(雄: R=0.770, P=0.001; 雌: R=0.854, P=0.000）。雌性家蚕脂肪体中CAT活性变化和Cat mRNA水平的表达具有正相关性（R=0.712, P=0.003）。雄性家蚕脂肪体中GSH-Px活性随Cd²⁺胁迫浓度的升高而增加, 显示浓度 效应关系, 12.5~50 mg/kg Cd²⁺胁迫组GSH-Px活性与对照相比有显著差异（P<0.05）, 其活性和GSH-Px mRNA水平的表达具有正相关性（R=0.834, P=0.000）; 雌性家蚕脂肪体中GSH-Px活性表现为先升后降的变化趋势, 12.5 mg/kg Cd²⁺胁迫组GSH-Px活性与对照相比有显著增加（P<0.01）。【结论】结果表明, 急性镉胁迫对家蚕脂肪体有明显的毒性作用, 其作用机制与脂质过氧化加剧和抗氧化酶活性变化有关。家蚕对重金属镉的解毒机制有性别相关性。     

萝卜硫素对急性低温暴露鼠骨骼肌Nrf2介导的抗氧化能力的影响

萝卜硫素(sulforaphane,SFN)是一种在十字花科植物中含量丰富,且具有抗氧化效应的天然物质。本文基于核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)介导的抗氧化系统,探究不同时长低温暴露对骨骼肌抗氧化酶的影响及SFN对低温暴露骨骼肌抗氧化能力的作用。首先,30只雄性C57BL/6N小鼠随机分为常温对照组(0 h组)、低温暴露1 h组(1 h组)和低温暴露3 h组(3 h组)。其次,40只雄性C57BL/6N小鼠随机分为PBS常温对照组(PBS+Con),PBS低温暴露3 h组(PBS+Cold),SFN常温对照组(SFN+Con)和SFN低温暴露3 h组(SFN+Cold)。小鼠在急性温度干预前腹腔注射4次SFN或等体积PBS。急性低温暴露后,取小鼠骨骼肌,试剂盒检测活性氧(ROS)水平、总抗氧化能力(T-AOC)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量;荧光实时定量PCR检测Nrf2介导的抗氧化酶和参与生成谷胱甘肽相关酶的mRNA转录水平;Western blot检测Nrf2介导的抗氧化酶蛋白表达。结果显示,与0和1 h组相比,3 h组小鼠骨骼肌Nrf 2和抗氧化酶基因(Gpx 1、Hmox1、Cat、Sod 1和Nqo 1)的mRNA转录水平显著降低,ROS水平显著增加。与PBS+Con组相比,PBS+Cold组小鼠骨骼肌Nrf2和抗氧化酶(HMOX1和CAT)蛋白表达、GSH/GSSG比值及T-AOC水平显著降低,而GSSG含量和ROS水平增加。与PBS+Cold组相比,SFN+Cold组小鼠骨骼肌Nrf 2 mRNA及其蛋白表达、抗氧化酶(HMOX1和SOD1)蛋白表达、抗氧化酶基因(Gpx 1、Hmox 1、Cat、Sod 1和Nqo 1)mRNA转录水平、参与GSH生成的酶基因(Gclm和Gss)mRNA转录水平、GSH/GSSG比值以及T-AOC水平显著提高,而GSSG含量和ROS水平显著降低。综上,3 h急性低温暴露降低了Nrf2介导的抗氧化作用。而低温暴露前给予SFN补充,则激活了Nrf2介导的抗氧化酶和谷胱甘肽抗氧化系统,增强了骨骼肌抗氧化能力。     

氟化物导致的家蚕生殖损伤及氧化应激反应

【目的】研究氟化钠(NaF)对鳞翅目模式生物家蚕Bombyx mori精巢和卵巢组织的形态结构以及抗氧化酶活性及其基因mRNA表达的影响,旨在探讨NaF对昆虫的生殖腺损伤及其机理。【方法】给家蚕幼虫添食不同浓度NaF溶液(0,25,50,100,200 mg/L)浸泡过的桑叶,调查不同性别家蚕5龄幼虫生殖腺中脂质过氧化物丙二醛(MDA)的含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性及其基因转录表达水平的变化,并通过石蜡切片、HE染色技术观察了生殖腺结构变化情况。【结果】与对照组相比,NaF对雌雄家蚕MDA含量均具有浓度-效应关系,MDA含量随NaF添食浓度的升高而增加。随着NaF添食浓度的增加,SOD和CAT活性都表现为先升高后降低的变化趋势,但均高于对照组。Pearson相关性分析显示,SOD和CAT酶活性变化有显著相关性(雄:R=0.865,P=0.000;雌:R=0.766,P=0.001),雌雄CAT酶活性与其基因mRNA表达水平也具有正相关性。雌雄家蚕生殖腺中GSH-Px活性随着NaF添食浓度的升高而增加,显示浓度-效应关系,其酶活性与gsh-px的mRNA水平的表达具有显著相关性。不同性别家蚕在添食NaF后,雄性的抗氧化酶活性变化较雌性更为敏感。HE染色观察到雌雄生殖腺的形态结构发生变化,表现为形态畸形,细胞内空泡增大,生殖细胞数目相对减少。且伴随着NaF添食浓度的增加,生殖腺损伤越严重。【结论】家蚕幼虫添食NaF不仅引起其雌雄生殖腺的结构发生改变,而且还导致其生殖腺中的抗氧化酶活性及其基因mRNA转录水平发生变化。     

桑椹提取物与叶黄素联合干预对视网膜光损伤小鼠抗氧化能力的影响

目的：评价桑椹提取物和叶黄素联合干预对光损伤视网膜的抗氧化能力。方法：75只小鼠分为正常对照组、模型对照组和低、中、高剂量给药组,采用自制光照箱进行造模,检测视网膜组织的超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）、总抗氧化能力（T-AOC）活力以及丙二醛（MDA）含量。结果：光照导致小鼠视网膜组织中SOD、GSH-Px、CAT和T-AOC活力显著下降,MDA含量显著增加,摄入低、中、高剂量受试物后,与模型对照组相比,SOD活力分别增加24.0%、50.4%和77.3%、GSH-Px活力分别增加13.9%、38.0%和56.5%、CAT活力分别增加26%、69.1%和93.5%、T-AOC活力分别增加15.4%、38.5%和46.2%、MDA含量分别降低20.0%、35.6%和47.2%,其中中、高剂量组具有显著性差异（P＜0.05）。结论：桑椹提取物和叶黄素联合干预对视网膜光损伤小鼠具有抗氧化作用。     

红景天提取物提高高强度跑台运动小鼠的抗氧化能力

为了考察红景天提取物对高强度跑台运动小鼠的抗氧化能力的影响,本研究将30只昆明小鼠随机分成对照组、模型组和红景天提取物组,每组10只。红景天提取物组小鼠按照500 mg/kg bw的剂量灌胃红景天提取液(2 m L)。对照组和模型组小鼠灌胃等体积的蒸馏水,共灌胃4周。采用硫酸蒽酮比色法检测小鼠肝脏和肌肉组织糖原的含量;采用硫代巴比妥酸比色法检测小鼠骨骼肌组织中的丙二醛(MDA)水平;采用RT-PCR和Western blotting检测骨骼肌组织中的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)的表达水平;采用苏木精和伊红(HE)染色评价骨骼肌病理改变。研究显示,模型组小鼠的跑台运动时间显著低于红景天提取物组(61.32 min vs 83.22 min,p<0.05);与模型组相比,红景天提取物组小鼠骨骼肌的炎性细胞浸润明显减轻,肌纤维排列明显改善;红景天提取物组的肝糖原和肌糖原含量均显著高于模型组;红景天提取物组小鼠骨骼肌组织中的MDA水平显著低于模型组;红景天提取物组的SOD、GSH-Px和CAT m RNA和蛋白表达水平均显著高于模型组;红景天提取物可通过上调抗氧化酶表达来增加抗氧化能力,减弱骨骼肌损伤,并增加机体的抗疲劳能力。     

橙皮苷对小鼠抗氧化作用及抗氧化酶基因表达的影响

目的探讨橙皮苷(HDN)对机体抗氧化作用的影响。方法采用分光光度法、邻苯三酚自氧化法和Fe2+-邻二氮菲法检测HDN体外清除自由基、抑制线粒体肿胀和红细胞氧化溶血;实验小鼠灌服不同浓度HDN(0、80、160、320 mg/kg)连续12 d,ELISA和分光光度法检测小鼠组织中MDA含量,抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-PX)活力,RT-PCR技术分析抗氧化物酶mRNA表达水平。结果与对照组比较,HDN组自由基(·OH、O2-·、DPPH·)清除率明显提高,小鼠红细胞体外氧化溶血和线粒体肿胀显著降低;小鼠组织及血清中MDA含量降低,抗氧化酶SOD、CAT、GSH-PX活力明显高于对照组,组织中抗氧化酶mRNA(SOD、CAT、GSH-PX)表达上调。结论 HDN能够清除自由基,降低自由基引起的细胞氧化损伤,抑制过氧化物生成,上调抗氧化酶基因表达及提高酶活力,呈现良好的抗氧化作用。     

两种莪术类药用植物姜黄素提取物对小鼠抗氧化活性研究

本研究通过对两种莪术类药用植物姜黄素提取物,结合3种姜黄素的含量分析其对小鼠的抗氧化药效。通过高效液相色谱法测定总姜黄素提取物中3种姜黄素的含量。选取48只雌性小鼠,随机分成4组分别灌胃提取液(含1组喂基础饲料)。正常饲喂14 d后,小鼠采血测定SOD (超氧化物歧化酶)、CAT (过氧化氢酶)、GSH-Px (谷胱甘肽过氧化物酶)、XOD (黄嘌呤氧化酶)及NO (一氧化氮)、MDA (丙二醛)含量。结果表明,经姜黄素提取液灌胃的小鼠,SOD、CAT、XOD活性升高,NO含量下降;GSH-PX活性普遍升高,MDA含量普遍下降;2种莪术抗氧化活性具有差异性,浓度或含量与抗氧化活性不具有正相关关系;产地不同,也是影响体内抗氧化活性的因素之一。     

温度胁迫对茶淡黄刺蛾四种保护酶活力和总抗氧化力的影响

【目的】温度适应性是决定昆虫分布和扩散的重要因素。为探索茶淡黄刺蛾Darna trima(Moore)对温度胁迫的耐受性,本研究测定了温度胁迫对4种抗氧化酶的活力和总抗氧化能力的影响。【方法】分别将茶淡黄刺蛾老熟幼虫置于﹣5、0、5、26(对照)、35、37.5、40℃下处理2、4、6 h,测定其体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽巯基转移酶(GST)和总抗氧化能力(T-AOC)的活力变化。【结果】茶淡黄刺蛾的4种抗氧化酶的活力和总抗氧化能力在不同温度和时间之间均存在显著变化,但不同指标对温度胁迫具有不同的响应模式。低温胁迫尤其是﹣5℃对各指标影响最为显著,而高温胁迫影响较小。【结论】SOD、CAT、POD、GST和T-AOC在茶淡黄刺蛾应对温度胁迫中具有重要作用,本研究可为判断茶淡黄刺蛾在茶区的分布范围提供一定的理论依据。     

芹菜素对大鼠睾丸标志酶及氧化还原平衡的影响

本文主要探究芹菜素对雄性大鼠睾丸标志酶活力及氧化还原平衡的影响,并探讨其作用机制。通过将48只雄性SD大鼠随机分为4组,分别灌胃给予生理盐水(NS)10 mL/kg、芹菜素(AP)234、468、936 mg/kg 35 d,末次灌胃24 h后,测定大鼠睾丸标志酶及氧化还原平衡相关指标。结果发现,大鼠睾丸ACP、AKP、LDH活力及GSH含量显著降低(P0.05),Ca2+Mg2+-ATP升高(P0.05)。低剂量组SOD/(GSH-Px+CAT)降低,T-AOC升高,MDA降低(P0.05),中剂量组SOD/(GSH-Px+CAT)升高,T-AOC升高(P0.05),高剂量组SOD/(GSH-Px+CAT)升高,T-AOC降低(P0.05)。结果表明芹菜素具有抗氧化和促氧化的双重作用。本实验中AP 234、468 mg/kg主要表现为抗氧化作用,936 mg/kg表现出促氧化作用。此外,AP 234、468、936 mg/kg能降低睾丸标志酶活力。     

GSTs和GSH-Px在家蚕幼虫抵御球胞白僵菌感染过程中的作用

本实验研究家蚕幼虫解毒和抗氧化防御体系在抗真菌感染过程尤其是真菌毒素解毒过程中的作用。检测了家蚕幼虫感染球孢白僵菌以及注射球孢白僵菌毒素之后血淋巴、中肠和脂肪体中谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力、谷胱甘肽还原酶(GR)活力和谷胱甘肽(GSH)含量的变化及GST、GSH-Px基因表达水平的变化,同时还检测了注射GSH和毒素对家蚕幼虫感染球孢白僵菌后存活率的影响。结果表明球孢白僵菌感染家蚕幼虫后脂肪体、中肠、血淋巴中的GSTs、GR、GSH-Px酶活力性显著提高,各组织中BmGSTd1、BmGSTs1、BmGSTo1和BmGSH-Px的表达量在感染后期(54~72 h)也显著上调表达,说明家蚕幼虫可以通过增加酶活力并上调解毒和抗氧化因子的表达量以增强抗真菌感染能力。毒素注射实验表明家蚕幼虫对球孢白僵菌毒素的解毒作用主要在脂肪体和血淋巴中依赖GSTs、GR和GSH来完成,同时定量实验表明BmGSTs1和BmGSTo1在注射毒素24 h后显著上调表达,说明它们可能是家蚕幼虫对球孢白僵菌毒素的主要解毒基因。存活率实验结果表明GSH能够缓解球孢白僵菌毒素对蚕体的损害,延长家蚕幼虫的半数致死时间(约6 h)。本研究结果表明家蚕幼虫GSTs和GSH-Px构成的解毒和抗氧化防御系统在抗真菌感染过程中起到重要作用,丰富了对家蚕与病原真菌互作机制的认识。     

家蚕Wnt信号通路下游关键基因Pangolin转录剪接体X3的克隆和分析

【目的】克隆家蚕Bombyx mori Wnt信号通路下游关键基因Pangolin isoforms A/H/I/S转录剪接体X3 (Pangolin X3),分析其序列和表达特征。【方法】从NCBI数据库检索家蚕Pangolin X3,根据其编码序列(coding sequence, CDS)设计引物,利用PCR从家蚕幼虫中肠和血淋巴中进行克隆并测序验证。利用SilkDB 3.0, SMART, 多序列比对和系统发育树分析Pangolin X3的序列特征。利用qRT-PCR分析Pangolin X3在家蚕5龄第3 天幼虫不同组织(头、血淋巴、体壁、性腺、中肠、前部丝腺、中部丝腺、后部丝腺、脂肪体和马氏管)中的相对表达水平。【结果】从家蚕幼虫中肠和血淋巴克隆了Pangolin X3(GenBank登录号: XM_038020921)的CDS,其开放阅读框长1 560 bp,编码519个氨基酸残基,预测分子量为55.86 kD,预测等电点为7.53。Pangolin X3蛋白含有保守的β catenin结合位点和HMG结构域,其氨基酸序列在不同的昆虫中比较保守,特别是与DNA结合的HMG结构域,而与β-catenin结合的N末端CTNNB1结构域部分氨基酸残基发生变异。组织表达谱显示,Pangolin X3在家蚕5龄第3 天幼虫中肠、血淋巴和性腺中的相对表达水平较高,在头、体壁、前部丝腺、中部丝腺、后部丝腺、脂肪体和马氏管中的相对表达水平较低。【结论】本研究克隆了家蚕Pangolin X3,分析了其序列和表达特征,为深入研究家蚕Pangolin的生物学功能提供了基础。     

家蚕BmlncR2036调控P25基因启动子活性及参与中肠发育调控

【目的】长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)对家蚕Bombyx mori发育具有重要调控作用。我们在前期研究中发现一个位于家蚕丝素蛋白基因P25附近的lncRNA BmlncR2036。本研究旨在进一步探索BmlncR2036调控家蚕P25基因表达的分子机制。【方法】qPCR检测BmlncR2036在5龄第3天家蚕幼虫不同组织(体壁、脑、神经、精巢、卵巢、丝腺、马氏管、血淋巴、脂肪体和中肠)中和不同发育阶段前丝腺、中丝腺和后丝腺中的表达谱。预测能够同时靶向P25和BmlncR2036的miRNA,利用荧光素酶检测法验证miRNA与P25互作关系。荧光素酶检测法测定BmlncR2036对P25基因启动子转录活性的影响。在家蚕5龄第3天幼虫中注射dsRNA敲低BmlncR2036的表达,观察丝腺及中肠表型的变化。【结果】qPCR结果显示,BmlncR2036在家蚕5龄第3天幼虫和5龄熟蚕的后丝腺中高表达,与P25基因呈现一致的表达趋势;BmlncR2036在家蚕5龄第3天幼虫的精巢和中肠中高表达,在其他组织中表达量较低,暗示其功能的多样性。miR-2739和miR-279a既能够与BmlncR2036匹配,也可能靶向P25基因的3′UTR。但荧光素酶检测法结果显示P25不是miR-2739和miR-279a的真实靶标。BmlncR2036负调控P25启动子活性,共转染pcDNA3.1(+)［BmlncR2036］和pGL3-Enhancer［P25-promoter］载体后,细胞荧光素酶活性极显著下降了52%。在家蚕5龄第3天幼虫中敲低BmlncR2036表达后出现体色变暗,中肠残留大量内容物,直至死亡的现象,表明BmlncR2036可能参与家蚕中肠的发育调控。【结论】发现lncRNA BmlncR2036可调控P25基因启动子活性,还可能参与调控家蚕中肠的发育。本研究为进一步探索家蚕lncRNA的功能提供了实验依据。     

百草枯对蜜蜂寿命及抗氧化酶基因表达影响

本研究用200、400和600 mg/L的百草枯饲喂刚出房的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica Spinola工蜂,检测其对工蜂寿命及抗氧化酶基因Sod 1和Sod 2表达的影响,并以饲喂蔗糖作为对照组.结果表明:随着百草枯浓度的增加,工蜂的寿命极显著下降(P＜0.01);抗氧化酶基因Sod 1的相对表达量,随着百草枯浓度的增加而增加,其中对照组Sod 1基因的相对表达量显著低于各百草枯处理组(P ＜0.05);Sod 2基因的相对表达量,随着百草枯浓度的增加,先增加后减少,其中600 mg/L百草枯处理组Sod 2基因的相对表达量显著低于对照组和低剂量百草枯处理组(P＜0.05).     

家蚕微孢子虫感染对家蚕海龟蛋白(Bmtutl)基因表达水平的影响

【目的】本研究旨在阐明家蚕微孢子虫Nosema bombycis感染不同时间对家蚕Bombyx mori幼虫不同组织中家蚕海龟蛋白(Bombyx Turtle, Bmtutl)基因表达水平的影响,为揭示家蚕微孢子虫的侵染机制奠定基础。【方法】利用生物信息学方法对家蚕海龟蛋白3种亚型Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810的序列结构特征进行了分析;利用qPCR检测家蚕微孢子虫感染后12, 24, 48, 72, 96和120 h,家蚕幼虫中肠、血淋巴与脂肪体组织中Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810基因表达水平的变化情况。【结果】家蚕海龟蛋白3种亚型的二级结构均主要由无规则卷曲、α螺旋、β转角和延伸链组成,其中无规则卷曲所占比例最高。但是PredictProtein分析发现,Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810之间的蛋白/多核苷酸结合位点存在较大差异。qPCR结果表明,感染家蚕微孢子虫后,家蚕幼虫中肠、血淋巴与脂肪体组织中Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810基因的整体表达处于被抑制状态,尤其在脂肪体中最为明显：Bmtutl-519和Bmtutl-810基因的表达在家蚕微孢子虫感染家蚕后的72 h开始受到显著抑制,特别是Bmtutl-519基因,其相对表达水平均不到对照的5.0%。【结论】家蚕海龟蛋白这3种亚型的序列结构特征存在较大差异,家蚕微孢子虫感染在一定程度抑制了家蚕幼虫中肠、血淋巴与脂肪体组织中Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810基因尤其是Bmtutl-519的表达。结果说明,与其他两种家蚕海龟蛋白亚型相比,Bmtutl-519蛋白可能在家蚕微孢子虫侵染宿主的过程中起主要作用。     

家蚕吡哆醛激酶基因干扰降低转氨酶基因的转录表达

【目的】维生素B₆在氨基酸代谢中是多种酶的辅酶,维持氨基酸代谢的正常运行。磷酸吡哆醛（pyridoxal-5′-phosphate, PLP）是维生素B₆的主要辅酶形式,吡哆醛激酶（pyridoxal kinase, PLK）是PLP的重要生成酶,本研究试图明确PLK基因与PLP依赖酶之间转录水平的调节关系。【方法】本研究采用RNA干扰（RNA interference, RNAi）方法对家蚕 Bombyx mori 的PLK基因进行干扰,通过体外合成PLK基因的3个干扰片段（siRNA1, siRNA2和siRNA3）,将siRNA从体腔注入5龄第3天的家蚕幼虫体内诱导RNAi。利用荧光定量PCR测定不同干扰片段、不同时间点及不同组织中PLK基因表达量的变化;并测定家蚕体内磷酸丝氨酸转氨酶（phosphoserine aminotransferase, SerB）和天门冬氨酸氨基转移酶（asparate aminotransferase, AST）基因的表达量。【结果】注射干扰片段后48 h干扰效果达到最佳。3个干扰片段干扰效果从高到低依次为siRNA1, siRNA2和siRNA3。RNAi效果最好的是中肠组织,其PLK基因的相对表达量下降了55%。RNA干扰PLK基因后,后部丝腺中SerB和AST基因相对表达量分别下降了90%和29%。【结论】本研究通过RNAi实现了家蚕PLK基因干扰,并进一步证明了家蚕PLK基因和SerB基因及AST基因存在联动调节关系。     

基于双元转基因CRISPR/Cas9系统的家蚕pax3基因功能分析

【目的】 本研究旨在以家蚕Bombyx mori为研究模型探索pax3基因在鳞翅目昆虫中的生物学功能。【方法】利用PCR扩增验证家蚕Bmpax3外显子序列;利用qRT-PCR检测Bmpax3在5龄第3天家蚕幼虫头、表皮、脂肪体、中肠、马氏管、前部丝腺、中部丝腺、后部丝腺和生殖腺(包括精巢和卵巢)中的表达谱;利用双元转基因CRISPR/Cas9系统构建Bmpax3敲除突变体,分析Bmpax3突变对家蚕幼虫存活、体节分化及性别差异的影响。【结果】Bmpax3在家蚕5龄第3天幼虫头、中肠和丝腺中均有表达,其中在前部丝腺表达量最高。Bmpax3突变体的卵孵化率约为90%,但约有80%的突变体在1龄幼虫期死亡,有将近10%的突变个体能幸存并发育到成虫阶段,并且存活成虫数存在性别差异,雄性显著多于雌性。在幸存的成虫中,约有将近1/2的个体腹部末端体节分节异常,表皮条纹混乱,腹节腹板部分缺失,生殖器官及其周围的其他辅助器官出现发育缺陷。【结论】Bmpax3发生突变后会对家蚕的生存及形态发育产生较大的影响,提示Bmpax3可能参与了家蚕的生长发育过程。     

琥珀蚕孵化酶基因AaHE的克隆及启动子活性分析

【目的】琥珀蚕Antheraea assama具有典型的野蚕特征,蚕卵孵化不齐,严重影响琥珀蚕的室内规模化饲养。本研究旨在探究对琥珀蚕卵孵化起关键作用的孵化酶(hatching enzyme)基因及其启动子序列特征,为进一步选择合适的抑制剂或促进剂调节琥珀蚕卵的孵化奠定基础。【方法】采用RACE技术克隆琥珀蚕孵化酶基因的cDNA全长序列,对基因序列进行生物信息学分析;采用qRT-PCR检测琥珀蚕孵化酶基因在琥珀蚕不同发育天数卵中及5龄第3和4天幼虫不同组织(丝腺、马氏管、头、中肠、脂肪体、表皮、血液、精巢和卵巢)中的表达情况;采用染色体步移克隆琥珀蚕孵化酶基因的启动子序列,构建昆虫细胞重组表达载体转染家蚕Bombyx mori BmN细胞,检测琥珀蚕孵化酶基因启动子活性。【结果】获得了琥珀蚕孵化酶基因AaHE(GenBank登录号： KT336227.1)全长cDNA序列,长993 bp,编码294个氨基酸,预测蛋白质分子质量为33.7 kD,理论等电点为5.17。AaHE氨基酸序列含有一个信号肽和一个ZnMc结构域,AaHE是一种含有HExxH锌结合位点的锌依赖性蛋白水解酶,该类酶既是肽酶,同时又是一种消化酶。AaHE在琥珀蚕孵化前的卵及5龄幼虫中肠中特异性高表达,分别与AaHE的肽酶和消化酶的属性相吻合。AaHE启动子核心区存在多个转录因子结合位点,这可能与转录因子参与调节AaHE的表达有关。启动子活性分析表明,AaHE启动子在家蚕BmN细胞中能够启动EGFP基因的表达,具有明显的启动子活性。【结论】AaHE是锌依赖性蛋白水解酶,其启动子核心区存在多个转录因子结合位点。本研究为选择合适的抑制剂或促进剂调节琥珀蚕卵的孵化率提供了参考。     

家蚕微孢子虫海藻糖酶3的表达、定位及功能

【目的】本研究旨在初步明确家蚕微孢子虫Nosema bombycis海藻糖酶3(NbTre3)的功能,为家蚕Bombyx mori微粒子病的防治提供理论依据和线索。【方法】通过PCR扩增NbTre3,构建原核表达载体pET28a-NbTre3;经IPTG诱导在大肠杆菌Escherichia coli中表达重组蛋白NbTre3,Western blot检测目的蛋白;Ni柱亲和层析法对重组蛋白NbTre3进行纯化,用获得的NbTre3免疫新西兰兔制备多克隆抗体;利用间接免疫荧光技术对成熟家蚕微孢子虫中的NbTre3进行定位;qRT-PCR检测家蚕微孢子虫感染家蚕5龄起蚕后不同时间中肠中NbTre3的转录水平;通过分别注射siRNA-1, siRNA-2和siRNA-3进行RNAi,qRT-PCR检测RNAi后不同时间感染家蚕微孢子虫的家蚕5龄起蚕中肠中NbTre3和16S rRNA的转录水平。【结果】成功纯化并获得重组目的蛋白NbTre3,大小约为34 kD。免疫新西兰兔后,收集血清,纯化获得NbTre3多克隆抗体,经Western blot鉴定正确。间接免疫荧光结果显示NbTre3主要分布在成熟家蚕微孢子虫孢原质中。qRT-PCR结果表明,家蚕微孢子虫感染后6 h时家蚕5龄起蚕中肠中NbTre3的表达量最高;siRNA抑制NbTre3的表达后,家蚕微孢子虫16S rRNA的转录水平没有明显的变化。【结论】结果提示NbTre3可能在家蚕微孢子虫感染初期的发芽过程中发挥重要的作用。