结合SSR标记和STS标记对家蚕无鳞毛翅基因的定位

家蚕突变表型无鳞毛翅(non-lepis wing,nlw)由隐性基因nlw控制。由于家蚕雌性不发生交换,文章采用有鳞毛翅品系P50和无鳞毛翅品系U06两个品系组配F1代及BC1回交群体,(U06×P50)×U06和U06×(U06×P50)分别记作BC1F和BC1M,根据已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱及已经发表的有关序列对nlw基因进行了连锁及定位分析。得到8个与nlw基因连锁的SSR(Simple sequence repeat)标记和1个STS(Sequence-tagged sites)标记。BC1F群中的所有正常翅个体均表现出与(U06×P50)F1相同的杂合带型;而所有无鳞毛个体带型与亲本U06一致,为纯合型。利用BC1M群体构建了关于nlw基因的遗传连锁图,连锁图的遗传距离为125.7cM,与nlw基因最近的引物为STS标记cash2p,图距为11.4cM。     

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。     

白蚁肠道元基因组来源高温β-葡萄糖苷酶Bgl17的酶学性质

【目的】对短角球白蚁(Globitermes brachycerastes)肠道元基因组文库中筛选得到的一个新型β-葡萄糖苷酶编码基因bgl17进行酶学性质研究。【方法】通过克隆与异源表达得到纯的Bgl17酶蛋白,根据Bgl17对底物的水解活性测定其稳定性及动力学参数,利用薄层层析确定其水解产物。【结果】该酶属于糖基水解酶第一家族(GHF1),对其特异性底物4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPGlc)的最适反应温度为70 °C,最适pH为5.0。在最适反应条件下,该酶以pNPGlc为底物比活力为115.69 U/mg,以水杨苷为底物比活力为297.39 U/mg。以pNPGlc为底物时,其动力学参数Km值和Vmax分别为0.81 mmol/L和227.27 μmol/(mL·min)。在稳定性方面,该酶在50 °C处理1 h仍可保持50%的活性,在pH 5.0和6.0条件下,该酶的半衰期为1 h。【结论】该酶在较高的温度下具有较高的活性,且对水杨苷水解活性高,这点不同于已知的β-葡萄糖苷酶,推测其更有利于木质纤维素复杂结构的降解;该酶的最适温度远高于白蚁生存环境温度,可为研究白蚁降解纤维素的机理提供参考。     

家蚕基因特异性CAPs标记获得及其分子系统学应用

选取家蚕attacin和alpha-amylase基因序列,设计特异性引物,在家蚕品系P50、C108和子一代 (F1) 中扩增。分别采用4种不同的限制性内切酶对扩增产物酶切,最后每个基因都获得了一个CAPs分子标记。依据所得的两个CAPs分子标记对12个品系的家蚕遗传多样性进行了初步研究,构建了其分子系统树。     

浓核病毒感染早期家蚕血液、中肠蛋白表达差异比较分析

为了探明在浓核病毒镇江株(BmDNV-ZJ)侵染早期,家蚕部分组织蛋白所产生的免疫抵抗性变化机制,本实验采用差异蛋白质组学技术研究分析了BmDNV-ZJ感染早期,家蚕的中肠、血液组织中特异性表达的差异蛋白.实验结果表明:在浓核病毒侵染初期,感受性家蚕的中肠组织受病毒感染而得到特异性表达的蛋白可能为丝氨酸蛋白酶抑制剂和巯基抗氧化酶蛋白,前者具有调控蛋白酶活性和细胞凋亡的功能,后者具有抗氧化的作用.血液组织受病毒感染诱导而产生的蛋白可能是丝裂原活化蛋白激酶和类抗氧化酶蛋白,前者具有调控细胞凋亡的功能,后者具有抗氧化、消除自由基作用.由于试验中所得的差异蛋白点很少,这表明在BmDNV-ZJ感染早期,蚕体对浓核病毒的感染而产生的反应很小.蚕体可通过被侵染的中肠组织(浓核病毒感染的靶部位)以及血液(免疫组织)共同产生一些抗氧化或调控细胞凋亡的酶蛋白等来抗击浓核病毒的侵染.     

利用昆虫杆状病毒表达SARS冠状病毒的刺突蛋白和膜蛋白

SARS冠状病毒是人的严重急性呼吸综合征的病原体。对其他种类冠状病毒的研究结果显示,刺突蛋白(S蛋白)和膜蛋白(M蛋白)是病毒主要的结构蛋白。重组M蛋白和S蛋白可被用来作为抗原检测冠状病毒的感染和制备疫苗。这两个蛋白质分别被克隆并重组到昆虫杆状病毒基因组中,利用重组杆状病毒感染昆虫细胞来表达重组M蛋白和S蛋白,并对M蛋白进行了细胞内定位,融合蛋白的绿色荧光暗示了该蛋白质定位在细胞膜上。     

家蚕幼虫中肠细菌群落多样性的PCR-DGGE和16S rDNA文库序列分析

采用基于16S rDNA 的变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE）和16S rDNA文库序列分析的手段，研究了重要经济昆虫家蚕Bombyx mori 2个品系——专食性品系C108和广食性品系SCN2幼虫中肠内的细菌群落多样性，同时还探讨了食料对家蚕中肠内细菌群落结构的影响。文库序列分析表明，PCR 扩增得到的16S rDNA基因代表了家蚕中肠内的41种细菌系统发育型（phylotype），大多数属于Proteobacteria，其次是Lactobacillales。此外，还有少数属于Deinococcus-Thermus、Bacillales、Clostridiales和Actinobacteria，尚有5种系统发育型不能确定其所属类型。家蚕的这2个品系中，肠球菌属Enterococcus是其中肠细菌的优势菌群，栖热菌属Thermus是次优势菌群。优势菌肠球菌属的组成在品系和不同食料喂养条件下有着一定的变化，无桑饲料喂养条件下SCN2品系中肠内还出现了新的次优势菌葡萄球菌（Staphylococcus）。DGGE图谱显示家蚕低龄幼虫和高龄幼虫肠道细菌格局存在差异，推测可能与其发育期生理状态的差异有关。本研究结果提示家蚕肠道特殊菌群的出现可能与其特殊的食性有一定的关系，食料改变、生长受阻后肠道微生态平衡也发生变化。     

基因组编辑技术在昆虫功能基因组研究中的应用

基因组编辑技术是在生物基因组水平上对靶标序列进行定点编辑的一种重要手段。近年来,锌指核酸酶技术(ZFNs)、类转录激活因子核酸酶技术(TALENs)、成簇且规律间隔的短回文重复序列和相关Cas蛋白的DNA核酸内切酶系统(CRISPR/Cas)等基因组编辑技术的相继问世,为功能基因组的研究提供了有效的实验手段。这3种基因组编辑技术的基本工作原理都是通过定点切割基因组DNA双链,从而诱导内源性的修复机制产生定点突变。通过介绍这3种技术的国内外研究现状及发展趋势探讨了基因组编辑技术在昆虫科学中的应用发展前景。     

家蚕黄血抑制基因的SSR定位

家蚕黄茧性状主要由3个基因控制, 分别是黄血基因(Yellow blood, Y), 黄血抑制基因(Yellow inhibitor, I)和黄茧基因(Out-layer yellow cocoon, C)。I基因阻止类胡萝卜素从中肠上皮细胞到血淋巴的转运, 是天然黄茧形成过程中的重要控制基因。利用家蚕雌性不发生交换的特点, 采用黄血黄茧品系KY和白血白茧品系巴格达特(Ba)组配正反交群体(Ba×KY)×KY和KY×(Ba×KY), 分别记作BC1F和BC1M, 根据已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱对I基因进行了定位及连锁分析。筛选出3个与I基因连锁的SSR标记。BC1F群中的所有白血个体均表现出与(Ba×KY) F1相同的杂合型带型; 而所有黄血个体带型与亲本KY一致, 为纯合型。利用另一个群体BC1M构建了关于I基因的遗传连锁图, 连锁图的遗传距离为38.4 cM, 与I基因最近的引物为S0904, 图距为7.4 cM。