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。     

昆虫体内的天然屏障——围食膜

昆虫围食膜是由昆虫中肠上皮细胞分泌的非细胞薄膜状结构,主要成份是几丁质、蛋白质和多糖,是昆虫抵御外界侵害的第一道天然屏障,能够保护中肠上皮细胞不受机械损伤并且能够抵御病毒、细菌及其他有害物质,防止化学损伤.昆虫病毒增效蛋白、荧光增白剂和几丁质酶等生物防治促进因子通过与围食膜上特异位点的结合,能够破坏围食膜结构,加速病原微生物对害虫的感染进程.就围食膜组分、结构、功能以及与害虫防治的关系等方面的研究进展进行综述,并且论述了以围食膜为害虫生物防治靶标的应用前景.     

利用荧光差异显示技术分离的家蚕抗NPV相关基因s3a

通过荧光差异显示技术,分析了家蚕Bombyx mori对BmNPV抗性品系NB、感性品系306和近等基因系306NNZZ添毒和未添毒处理区的基因表达的差异。根据差异显示的结果克隆了一条702 bp长度的cDNA片段,并用Northern blot进行了验证。该序列经过NCBI EST库的同源性比较获得了电子延伸。延伸后的序列用特异引物进行RT-PCR扩增获得了一条782 bp的序列,拼接后基因cDNA序列全长为827 bp,推导的氨基酸序列与草地夜蛾Spodoptera frugiperda S3A同源性最高达97.7％;其次是烟芽夜蛾Heliothis virescens S3A,同源性为94.0％;与黑腹果蝇Drosophila melanogaster S3A同源性为75.3%。比较结果显示这是一个新的家蚕基因,定名为家蚕s3a基因。本实验获得的s3a基因在家蚕感性和抗性品系以及添毒处理和未添毒处理中都具有差异表达,其中在抗性品系和近等基因系中的表达高于感性品系,在添毒处理中的表达高于未添毒组。因此推测它是一个与家蚕抗BmNPV相关的新基因。     

家蚕抗核型多角体病分子标记筛选

对家蚕抗核型多角病毒病以不同的杂交方式,构建3种近等基因系,用RAPD技术筛选出抗病主基因连锁分子标记OPA-18700和感病连锁分子标记OPY-11400。同时在F2群体中验证了抗性分子标记的有效性。     

家蚕抗BmNPV品系与感性品系血淋巴液蛋白质组的差异分析

利用遗传学的原理, 通过杂交和回交的方法, 建立家蚕抗BmNPV、感BmNPV以及近等基因系模型, 利用2-D电泳和MALDI TOF/TOF MS质谱技术, 从蛋白质组水平上研究家蚕对BmNPV抵抗性。其结果是获得家蚕高抗NB, 高感306, 近等基因系BC8五龄起蚕血淋巴液蛋白质差异表达谱, 分别获得180、190、187个蛋白点, 其中80%的蛋白点集中在等电点5~9范围之内。从三块凝胶上共获得明显差异蛋白点12个, 由质谱鉴定出5种蛋白, 其中氨基酰化酶(Aminoacylase)仅出现在抗性品系NB、近等基因系图谱中, 感性品系没有出现, 初步推测是家蚕抗BmNPV特有蛋白, 这是首次报道结果。     

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。     

家蚕抗BmNPV品系与感性品系血淋巴液蛋白质组的差异分析

利用遗传学的原理, 通过杂交和回交的方法, 建立家蚕抗BmNPV、感BmNPV以及近等基因系模型, 利用2-D电泳和MALDI TOF/TOF MS质谱技术, 从蛋白质组水平上研究家蚕对BmNPV抵抗性。其结果是获得家蚕高抗NB, 高感306, 近等基因系BC8五龄起蚕血淋巴液蛋白质差异表达谱, 分别获得180、190、187个蛋白点, 其中80%的蛋白点集中在等电点5~9范围之内。从三块凝胶上共获得明显差异蛋白点12个, 由质谱鉴定出5种蛋白, 其中氨基酰化酶(Aminoacylase)仅出现在抗性品系NB、近等基因系图谱中, 感性品系没有出现, 初步推测是家蚕抗BmNPV特有蛋白, 这是首次报道结果。     

家蚕耐氟基因RAPD分子标记的筛选及其克隆

以家蚕耐氟品种T6和高敏感品种733新为材料,并构建其近等基因系,采用300个随机引物进行RAPD扩增,获得了与家蚕耐氟性有关的一个分子标记S207,并在F2代分离个体中得到验证,证明了此分子标记的可靠性,进而将此标记克隆进T载体pUCm-T中,完成了测序,分析发现此序列是新的未有报道的序列。计划下一步将此RAPD标记转化成SCAR标记,建立分子标记辅助育种技术体系。     

杆状病毒与昆虫宿主相互作用的研究进展

杆状病毒与昆虫宿主相互作用是一种基本的分子和生态问题, 不仅在农业上, 而且在真核表达系统、 基因治疗、 蛋白表面展示 系统以及基因工程疫苗等方面都有重要的实际应用。杆状病毒还是一种很有潜力的病毒杀虫剂, 而且对环境来说是安全的。研究这些相互 作用也产生了许多重要和有价值的发现。杆状病毒生命循环中存在两种不同形式的病毒, 即包埋型病毒粒子(occlusion derived virus, ODV) 和出芽型病毒粒子(budded virus, BV)。ODV包裹于多角体中, 主要负责宿主的原发感染; 而BV由感染的宿主细胞释放后引发继发 感染。病毒侵染起始于敏感的昆虫宿主食用了污染包涵体病毒的植物。在宿主中肠的碱性环境中, 多角体溶解释放ODV, ODV与宿主肠道 柱状上皮细胞细胞膜融合, 通过内吞体进入细胞。之后核衣壳从内吞体中逃脱并被转运到细胞核。病毒转录和复制在细胞核进行, 新生 的BV粒子从基底膜出芽引起全身感染。杆状病毒与宿主细胞相互作用包括从病毒结合和进入时的相互作用, 到宿主基因表达调节, 以及 修饰与调节细胞和机体所发生的生理和防御的相互作用的复杂和微妙的机制。本文主要以杆状病毒侵染昆虫宿主的过程为线索, 总结和评 述了杆状病毒与昆虫宿主相互作用方面研究的最新进展, 特别是杆状病毒基因在病毒入侵过程中所起的作用。     

多囊体生物发生和蛋白质分拣——ESCRT、Vps4、Ubiquitination一个都不能少

多囊体(multivesicular body,MVB)是由晚期内吞体的限制膜内陷出芽而形成的动态的亚细胞结构,是真核细胞重要的膜和蛋白质运输与分拣中心,并与信号转导、胞质分裂、基因沉默、自噬、蛋白质的质量控制、病毒出芽等密切相关.多囊体生物发生涉及20多种囊泡分拣蛋白(Vps),最重要的是在内吞体膜上形成的4种内吞体运输分拣复合物(ESCRT 0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和Vps4.ESCRT 0与包涵素在内吞体膜上形成微域并富集泛素化的货物蛋白.ESCRTⅠ和Ⅱ诱导MVB囊泡出芽、促进囊泡形成并分拣货物蛋白到囊泡中.ESCRTⅢ收缩及剪切芽颈,完成最后的膜脱落过程.Vps4解离ESCRT以循环利用.泛素化及泛素化蛋白也能修饰或调控ESCRT的定位及功能.这些研究表明,泛素化蛋白、ESCRT和Vps4在内吞体膜上的相继协同作用是驱动紧密偶联的多囊体生物发生及蛋白质分拣的主要力量.本文以蛋白质-蛋白质相互作用为主,综述了ESCRT复合物及Vps4多聚体的组装机制、相互作用、生理功能以及泛素化蛋白和泛素化对ESCRT的调控,并对下一步研究进行了展望.