精子形成期基因转录表达的研究进展

减数分裂后, 圆形精子细胞经过一系列变态过程最终发育为成熟精子。期间, 精子细胞质逐渐丢失, 其染色质组蛋白逐渐经过渡蛋白替换为鱼精蛋白, 染色质被致密包装并高度浓缩。很多学者认为, 精子转录活性被关闭, 不存在RNA。但近些年却在精子中检测到了种类繁多的转录本, 包括精子染色质重新包装所需蛋白的转录本及一些小分子RNA等。由于精子核内组蛋白没有完全被鱼精蛋白替换, 且染色质上包含一些核酸活性敏感位点, 推测精子存在一定的转录活性, 并通过激素和表观遗传修饰等调控转录。精子中的这些RNA一部分是精子形成过程中残留下来的, 另一部分是精子细胞适时表达的。深入研究精子形成中的基因转录表达, 可增进对精子形成与成熟遗传本质的理解, 为高效利用雄性配子进行生殖控制提供理论依据。文章综述了近年来精子形成期基因转录表达的研究进展, 并提出了未来的研究方向。     

捕食风险对红瘰疣螈幼体生长发育的影响

捕食风险是两栖动物幼体表型和生活史进化重要的选择压力之一。红瘰疣螈Tylototriton shanjing为云南山地环境中典型的有尾两栖类,山地环境水体水量的迅速减少常导致红瘰疣螈在幼体发育阶段捕食风险增加。本研究通过实验,观察红瘰疣螈幼体的体长和体质量在不同捕食风险环境中的变化、变态时体型以及完成变态发育的时间差异,探讨捕食风险对红瘰疣螈幼体个体早期发育的影响。实验设计4个不同的捕食风险处理:无任何捕食者的无捕食组、有同种个体化学信号的同种异体组、有同种尾受伤个体化学信号的断尾组、有入侵物种——克氏原螯虾Procambarus clarkii信息的外来物种组。结果显示,红瘰疣螈幼体在不同捕食风险环境中的生长发育过程不同。在生长发育前期,所有处理组的幼体生长均相似,而在中后期,有捕食风险存在的3个处理组生长发育显著加快,最终变态时的体长和体质量要比无捕食风险组更长和更重,体型更大。幼体在有捕食风险存在的处理组完成变态的时间要比无捕食风险组显著更短。这表明,红瘰疣螈幼体在面对捕食风险增加时,通过在胚后发育后期加快生长和缩短发育时间,尽快完成变态,离开幼体发育水体来适应高捕食风险的水环境。     

细菌表达dsRNA介导的家蚕FTZ-F1基因的RNA干扰

为探索细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi技术是否在家蚕Bombyx mori可行, 本研究引入了在其他物种中广泛应用的细菌表达dsRNA的RNAi系统: HT115细菌株和L4440质粒。利用L4440载体两端含有T7启动子的特点, 设计并构建了针对家蚕核受体FTZ-F1基因的RNA干扰（RNA interference）载体, 将构建好的质粒转入大肠杆菌Escherichia coli HT115, 在IPTG诱导下成功获得目标基因对应双链RNA（dsRNA）。 结果显示: 通过对5龄第7天家蚕幼虫注射IPTG诱导后提取的FTZ F1基因对应的dsRNA 25 μg, 85%的蛹变态发育过程明显延迟, 不能实现幼虫到蛹的形态完全转变。荧光定量PCR分析显示目标基因的表达得到了特异的抑制。实验结果初步表明, 通过细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi策略, 以其经济、高效的特点, 具有广泛应用于家蚕基因功能研究中的潜力。     

ATP合酶亚基d参与海藻糖代谢调控棉铃虫幼虫变态的分子机理

【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基d(ATP synthase subunit d, ATPs-d)参与海藻糖代谢调控棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫发育和变态中的功能及分子机理。【方法】PCR扩增棉铃虫HaATPs-d的开放阅读框，并利用生物信息学方法对其序列及系统发育进行分析；利用qRT-PCR检测HaATPs-d在5龄蜕皮期幼虫和6龄幼虫表皮、中肠和脂肪体中及对20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)(0.1 mg/mL)响应的6龄幼虫脂肪体和表皮中的表达量；利用荧光拍照分析HaATPs-d在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda卵巢细胞系Sf9细胞中的亚细胞定位；采用酵母双杂交分析与HaATPs-d互作的蛋白；对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-d,分析RNAi降低HaATPs-d的表达量对幼虫发育及变态和中肠中可溶性海藻糖酶活性和海藻糖含量的影响。【结果】棉铃虫HaATPs-d(GenBank登录号：LOC110375576)的开放阅读框长525 bp,编码174个氨基酸并具有较高的保守性，与草地贪夜蛾和斜纹夜蛾S...     

变态—研究胚胎后期发育基因表达的理想模型

以两栖类为例；叙述了变态过程中结构和生化特征的转变，着重指出变态受激素严格的调控。哺乳类胚胎后期的发育和两栖类变态时期所发生的转变具有一定的平行性和可比性。还阐述了激素受体基因的表达和编程性细胞死亡等有关问题。