昆虫变态发育过程中的细胞自噬和凋亡

在昆虫变态期,幼虫组织发生退化或消亡,原因在于蜕皮甾醇激素（ecdysteroid）,即通常所说的蜕皮激素,诱导这些组织的细胞发生了自噬(autophagy)和凋亡(apoptosis)的程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。一般情况下,自噬途径构成一种饥饿应激适应性以避免细胞的死亡,表现为低水平Cvt泡(Cvt vesicle)和自噬体(autophagosome)对部分胞质溶胶、蛋白聚集体和细胞器的吞噬和降解。昆虫进入变态发育时,由于蜕皮激素的激活,由遗传级联系统调控的PCD机制被启动,低水平的常态自噬转入高水平的自噬并同时诱发凋亡,细胞进入不可逆的死亡,导致幼虫组织在变态期退化或消亡。对果蝇Drosophila变态期PCD机制中最重要的发现是:（1）在自噬发生的PI3KⅠ- Tor 和 PI3KⅢ的分子通路中,由自噬相关蛋白Atg1引发的高水平自噬能够诱导凋亡;（2）蜕皮激素诱导表达的βFTZ-F1,E93,BR-C,E74A等转录因子不但激活凋亡的Caspases通路,还能诱导自噬的发生。     

一株具有植物促生作用的重金属铅吸附菌的筛选与鉴定

【背景】随着工业化的发展,重金属污染逐渐成为主要的环境污染之一。微生物修复去除重金属污染成为近些年来新兴的修复方法,筛选开发具有良好修复功能的微生物菌株具有重要的现实意义。【目的】筛选具有促进植物生长作用的重金属修复菌株,为生物修复和植物促生等综合开发利用提供微生物资源。【方法】利用选择性培养基从淤泥中筛选重金属铅的抗性菌株,根据形态学观察、生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析对菌株进行分离鉴定,通过单因素分析不同培养条件对菌株生长的影响;采用原子吸收光谱法、比色法及平板对峙法等对菌株的重金属铅吸附率、无机磷溶解能力、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)分泌及拮抗镰刀菌效果等进行分析。【结果】从污染严重的塘泥中筛选到一株对重金属铅有较好吸附率的菌株,在150 mg/L Pb²⁺浓度下,对Pb²⁺的吸附率达90%以上;初步鉴定该菌株为蜡样芽孢杆菌,命名为SEM-15;菌株还具有较好的溶解无机磷、分泌IAA及拮抗镰刀菌的能力;菌株生长适应性强,可以在pH 10.0的强碱性环境下生长,该菌株具有很好的重金属铅污染修复及促生防病的应用潜力。【结论】菌株SEM-15是一株具有植物促生作用的重金属铅吸附菌株,在重金属污染土壤联合植物修复的应用中可能具有较好的开发价值。     

转基因RNAi技术在动物抗病毒育种中的应用

病毒对动物和人类健康都是极大的威胁,抗病毒疫苗虽然能在一定程度上预防病毒病,但目前几乎还不能对变异的传染病进行抗病毒治疗。尽管RNA干扰研究到目前才短短十几年,其作用机理已基本清楚。RNAi能够非常有效的抑制病毒体内复制,其介导的抗病转基因动物的研究相继取得了阶段性进展,抗疯牛病转基因羊和牛,抗内源性逆转录病毒猪以及抗核型多角体病毒病的转基因家蚕已经成功获得。尽管如此,目前的研究主要还是集中在细胞水平及小鼠模型方面,获得的转基因动物种类和数量有限,但为培育动物抗病毒品种提供了理论依据和技术支撑。随着转基因技术的不断的进步和成熟, RNA干扰技术将成为动物抗病毒育种中最有应用前景的方法之一。     

RNA干扰对家蚕丝腺蜕皮激素相关基因表达的影响

昆虫变态发育过程中,蜕皮激素通过一系列的激素相关转录因子进行信号的转导和放大,从而完成对生长变态发育的调控,其中蜕皮激素受体(EcR)及转录因子BR-C和E74A可能作为早期因子发挥作用.为了研究这3个早期转录因子在鳞翅目昆虫中的功能,本研究采用体外合成dsRNA的方法,将合成的dsRNA分别注射熟蚕期的家蚕Bomby...     

果蝇蜕皮激素诱导程序性细胞死亡的遗传调控因子

近年来关于果蝇程序性细胞死亡（programmed cell death, PCD）的研究结果表明,在果蝇的变态发育过程中,蜕皮激素与受体结合后诱导转录因子的表达。这些转录因子作为程序性细胞死亡调控网络中的初、次级应答信号,激活凋亡诱导因子Reaper、Hid和Grim的表达。Reaper、Hid和Grim进而阻止凋亡蛋白抑制因子的活性,从而启动半胱氨酸蛋白酶caspase途径,引起细胞凋亡（apoptosis）。该文综述了蜕皮激素诱导的果蝇程序性细胞死亡中各遗传调控因子之间的关系。     

高低温催青温度敏感期家蚕卵的差异蛋白筛查

滞育（Diapause）是昆虫发育停滞或减缓的生理状态,家蚕Bombyx mori作为卵滞育的代表,其滞育过程已得到广泛研究,但诱导滞育发生的分子机制尚不清楚。二化性家蚕滞育性由遗传和母系在胚胎期所处的环境条件决定,25℃催青蚕卵孵化后的家蚕产滞育卵,15℃低温催青则诱导家蚕产下非滞育卵。本研究分别用25℃和15℃催青蚕卵,在发生滞育诱导的温度敏感期取样,抽提蛋白质通过非标（Label-free）蛋白质组定量技术进行质谱测序。筛选出具有明显表达差异的蛋白104个,其中56个蛋白上调,48个蛋白下调。通过生物信息学对差异蛋白进行GO分类和KEGG功能富集分析,结果显示差异蛋白主要参与生长发育、物质代谢和胁迫应答等生物过程;同时差异蛋白主要参与胰岛素信号通路、乙醛酸和二羧酸代谢等相关途径。分别选取上调基因和下调基因进行qRT-PCR验证,其趋势与蛋白组学结果一致。该研究将为进一步解析家蚕滞育诱导发生机制提供靶标蛋白和数据参考。     

家蚕RNAi效率相关核酸酶基因对RNAi效率的影响

【目的】鳞翅目(Lepidoptera)昆虫消化系统存在的核酸酶是导致RNAi低效的主要原因之一，本研究旨在探索家蚕Bombyx mori RNAi效率相关核酸酶(RNAi efficiency-related nuclease, REase)BmREase对家蚕RNAi低效的影响。【方法】利用RT-PCR对家蚕BmREase cDNA全长序列进行同源克隆和生物信息学分析，并采用最大似然法进行系统发育分析；利用qRT-PCR检测BmREase在游走期家蚕不同组织(头、表皮、脂肪体、中肠、气管、马氏管和丝腺)中的特异性表达。通过向游走期家蚕注射BmREase,家蚕蜕皮激素受体(ecdysone receptor, EcR)基因BmEcR,超气门蛋白(ultraspiracle, USP)基因BmUSP和细胞因子sp?tzle1(BmSpz1)基因BmSpz1的dsRNA进行RNAi,分析干扰BmREase表达后是否可以提高靶基因dsRNAs的干扰效率。【结果】RT-PCR扩增得到家蚕BmREase(GenBank登录号：XM＿021350017.2)全长cDNA序列，其ORF长2 241...