家蚕近交系遗传纯度的RAPD检测

目的分析家蚕近交系IS-c108A的遗传纯度,为家蚕实验动物化的培育工作提供指导。方法应用经过筛选的20条随机引物对家蚕近交系IS-c108A(F10)的3个蛾区各30个个体和该近交系的亲本系统c108、对照实用化品种871各30个个体的基因组DNA进行RAPD扩增,计算个体间和蛾区间的相似系数及遗传距离。结果家蚕近交系IS-c108A(F10)的3个蛾区内的多态性带频率分别为1.807%、1.841%、1.841%,平均为1.830%;起点亲本c108个体间多态性带频率为7.207%,对照品种871个体间的多态性带频率为7.08%;而近交系IS-c108A与c108之间的多态性带频率为49.20%,c108和871品种之间的多态性带频率为58.33%。家蚕近交系IS-c108A10的3个蛾区内个体之间遗传相似系数的平均值分别为0.99581、0.99555、0.99551,总平均为0.99562。结论家蚕近交系IS-c108A(F10)已具有较高的遗传纯合度,家蚕具有易于获得高纯的有利条件。     

家蚕Hox基因研究进展

Hox基因（homeobox genes）在昆虫躯体模式（body plan）的发育调控机制中扮演着重要角色,其表达具有严格的组织特异性和胚胎发育的程序性。家蚕Bombyx mori作为鳞翅目昆虫的代表,其Hox基因也陆续得到鉴定。在家蚕中存在一个拟复等位基因群--E群基因,其突变表型均与过剩斑纹和过剩附肢有关,这可能与Hox基因有着密切联系。家蚕全基因组测序完成后,发现其Hox基因簇中存在12个特有的homeobox基因（Bmshx1~Bmshx12）, 说明家蚕Hox基因可能具有独特的生物学意义。我们还利用家蚕基因芯片数据分析了Bmlab与Bmpb基因的组织表达特征。通过对家蚕Hox基因的研究,探索家蚕躯体模式建立机制,可望为解析其他鳞翅目昆虫的躯体模式的建立机制提供理论依据。本文就家蚕Hox基因的表达、功能及其与E群突变的关系等方面进行了综述。     

CRISPR/Cas9系统在昆虫中的应用

CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated nuclease 9)技术是一种RNA引导的基因组靶向编辑技术,能对基因组序列进行精确编辑,在探究基因功能、修复受损基因、沉默有害基因、改良品质性状等方面具有广阔的应用前景。近年来,随着对CRISPR/Cas9系统研究的不断深入和改造,该系统以其操作简易、省时、高效等优点在生物学研究的众多领域中得以推广和应用,特别是在果蝇(Bombyx mori)、家蚕(silkworm)、埃及伊蚊(Aedes aegypti)和蝴蝶(butterfly)等多种昆虫中。本文概述了CRISPR/Cas9的结构、作用原理及发展优化,总结了CRISPR/Cas9导入昆虫的策略和在昆虫中的应用,以及对CRISPR/Cas9系统产生脱靶问题的应对策略,以期对经济昆虫和有益昆虫的分子育种、害虫的生物技术防控等研究提供参考。     

昆虫启动子的研究及应用

启动子(promotor)作为基因时空表达调控的重要元件,与RNA聚合酶结合形成转录起始复合体,控制着基因表达的起始时间和表达水平。对启动子的研究可以更好地阐明基因表达调控的机制,为解析基因调控网络奠定基础。本文对昆虫启动子研究方法进行综述,主要阐述昆虫启动子及其特定元件的鉴定方法,以及昆虫启动子的应用。     

昆虫腹肢发育相关基因的研究进展

昆虫躯干外着生有一系列附属器官,主要包括背侧附器和腹侧附器,其中腹肢的多样性表现尤为突出。腹肢的发育过程受到多种调控因子的作用。本文就腹肢发育相关基因的表达、功能及调控因子间的相互作用等方面进行简要的综述。一方面,腹肢作为整体受Hox基因和成形素基因（Dpp/Wg）的调控,Hox基因直接决定腹肢的有无,Dpp/Wg通过其表达产物形成浓度梯度调控整个腹肢的发育,两者在腹肢整体发育中的作用不可取代。另一方面,腹肢基部、中部及远端部位分别受到各自特异的调控因子的作用。其中hth,tsh及al等均主要调节腹肢基部的发育,dac通过与Dll和Dpp/Wg相互作用从而调节腹肢中部的发育,bab,Dll及Lim1等对腹肢远端发育发挥重要作用。关节的形成对腹肢分节的形成至关重要,Notch信号通路相关因子如配体基因Dl和Ser,修饰物基因fng及下游靶基因odd,sob,drm和bowl等调节该过程。因此,研究昆虫腹肢发育相关基因,对于深入揭示腹肢的发育及其在进化过程中多样性形成的分子机制具有至关重要的作用。     

家蚕保存系统红色卵的遗传分析

用遗传背景清楚的家蚕Bombyx mori红卵（re）、白卵(w-2、pe)、第4褐卵（b-4）的标志基因系统和正常型黑卵系统与我国家蚕基因库保存的20个红色卵系统杂交,进行顺反测验,分析了它们的卵色支配基因及遗传规律。结果发现：①在03-310系统中存在家蚕卵色新突变pink egg,与红卵re 等位,基因符号为re^p,表型特征为：卵淡红色,成虫蛾眼也为淡红色;②6个系统为红卵（re）的纯合系统,还有５个系统除具有re／re基因型外,还具有支配白色卵或浅红色或橙红色卵的突变基因;③２个系统为第4褐卵（b4）的纯合系统; ④6个系统的红褐色卵为母性影响遗传;⑤发现家蚕卵色基因b-4和r-e的互补关系,b-4/b-4 re/re基因型表现为新的卵色——橙黄色。     

含有母性影响遗传基因的连锁定位系的构建

母性影响遗传基因由于其杂交后代的表型受母本基因型的影响, 而不能直接反映当代个体的基因型, 这给连锁定位测交亲本(三隐性或双隐性系统)的培育带来困难, 从而影响这类基因的定位研究。设计了一套杂交培育方案, 其核心是使母性影响遗传基因先纯合, 再使非母性影响遗传基因纯合。采用所设计的方案, 成功培育了家蚕第13连锁群的赤蚁(ch)、无鳞毛翅(nlw, 新突变)和褐色卵t (b-t, 母性影响遗传)的三隐性系统, 并培育了第19连锁群的狭胸(nb)和第二肾形卵(ki-2, 母性影响遗传, 待定位突变基因)的双隐性系统。     

蚊子全基因组中微卫星的丰度及其分布

微卫星是近年大力开发的一种遗传标记,为推进按蚊遗传学相关研究,对按蚊全基因组中由 1~6 个碱基重复单元组成的简单序列重复 ( 微卫星 ) 进行了分析 . 进而对其微卫星的丰度和分布进行了比较分析,也比较了染色体各个区域 ( 外显子、内含子和基因间隔区 ) 之间的分布差异 . 微卫星在按蚊基因组中的比例约占 2.14% ,其中 X 染色体拥有微卫星的密度最大 . 对按蚊基因组中微卫星丰度而言, A 碱基和 C 碱基重复在基因组中丰度相似, AC 单元的丰度是 AG 单元的两倍多,然而 AT 和 CG 单元非常稀少;对于三四碱基而言, AGC, AAAC 和 AAAT 单元最为丰富, ACG, ACT, AGG, CCG, ATGC, CCCG, ACTG, AACT, ACGT, AGAT, CCGG, ACCT 和 AGCT 单元等均很稀少,而一些五碱基重复,在某条甚至某几条染色体中均未分布 . 除两碱基重复单元在 2L 的外显子区域丰度较高外,其他重复单元均在内含子和基因间隔区丰富 . 进一步分析显示,微卫星在每条染色体两臂的丰度和分布存在着很多的相似性 .     

家蚕超长链脂肪酸延长酶基因Bmelo424的克隆及功能分析

超长链脂肪酸延长酶家族基因影响生物体的多种生理功能。文中克隆了家蚕的一个该家族成员Bmelo424基因,其ORF为558 bp。该基因的蛋白序列预测有4个跨膜结构域,并有6个丝氨酸磷酸化位点、8个苏氨酸磷酸化位点和4个酪氨酸磷酸化位点,其亚细胞定位于内质网中,二级结构分析结果显示其α-螺旋和β-折叠股分别占26.7%和20%。荧光定量PCR结果显示Bmelo424基因在家蚕各组织均有表达,尤其在头部表达量最高。通过在酿酒酵母中异源表达Bmelo424基因的方法研究其对脂肪酸延伸的作用,GC-MS结果表明,携带pYES2-Bmelo424重组质粒的酿酒酵母的C16:1n-7脂肪酸含量有显著提高,而C16:0、C18:0和C18:1n-9的含量下降。温度胁迫结果显示,Bmelo424基因能够提高酿酒酵母的低温适应能力,但却降低其高温适应能力。这为探究家蚕Bmelo424基因的功能提供了参考。     

小鼠基因组中的微卫星重复序列的数量、分布和密度

作者分析了老鼠基因组中各染色体及其内含子、外显子和基因间区上各种类型的微卫星(1-6个碱基的重复序列)的数量及其密度。SSR约占老鼠基因组的2.85%,其中46.2%存在于基因间区,4.75%存在于外显子,49.05%在内含子区域,即非编码区富含微卫星。微卫星的数量与染色体或基因区域的大小有关,但密度与染色体或基因区域的大小的关系并不十分密切。第4染色体的外显子区域中6种类型的SSR含量都比其它区域少。A,T,AC,AG,AT,AAC,AAG,AGG,AAAC,AAAG,AAAT,AACC,AAAAC,AAAAG,AAAAT,AAACC,AAAGG,AAGAG,AAAAAC,AAAAAG,AAAAAT,AAAGAG,ACACAT,ACAGAG,ACAGGC,ACATAT是老鼠基因组中主要的SSR类型,而一些5碱基重复单元的SSR在老鼠基因组的某一条甚至某几条染色体都不存在