昆虫保幼激素促进家蚕杆状病毒系统的基因表达

杆状病毒表达载体系统(Baculovirus Expression VecterSvstem,BEVS)的一个最大优点是外源基因的高效表达(Hy-perexpression).但是,不同的外源基因在BEVS系统中的表达水平相差很大,较低的如α-干扰素,表达量为1～5mg/L培养细胞;高的如β-半乳糖苷酶,表达量可达600mg/L培养细胞.外源基因在BEVS系统中表达量受到诸多因素的影响,如细胞的类型与质量,外源基因蛋白的性质,启动子序列的完整性,是否为融合蛋白等[1].如何使外源基因在BEVS系统中高效表达,是近年来该领域中研究最活跃的方向之一.已证实家蚕杆状病毒的表达量受宿主遗传型的影响,最低和最高的遗传型相差达7倍以上[2].林水中等发现家蚕饲料中添食适当浓度的硫酸铜可提高外源基因单位表达量10%左右[3].杆状病毒在复制循环中表现出两种类型:芽生病毒和包涵体病毒,其中芽生病毒引起宿主体内不同组织间的感染,包涵体病毒则引起宿主之间感染[1].杆状病毒基因组中蜕皮激素尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶(egt)基因影响激素在宿主体内的平衡[4],egt基因通过糖基化作用使蜕皮激素失活,打破宿主体内的激素平衡,延长幼虫期,以利于病毒的增殖[5].家蚕血淋巴中保幼激素(Juvenile hormone,JH)的滴度同样决定着幼虫发育的进程[6],本文通过体表使用保幼激素,以研究保幼激素对家蚕核型多角体病毒和宿主之间的相互关系及对外源基因表达量的影响.     

重组保幼激素酯酶的纯化和生物学效应

培养昆虫细胞生产重组昆虫保幼激素酯酶时细胞培养液的蛋白质浓度为153.2～188.0 μg/mL。批量处理纯化重组保幼激素酯酶时酶蛋白活力回收率33%,效果与梯度分离方法相当,但简便快速,可作为大量分离纯化的第一步。重组保幼激素酯酶对烟草天蛾Manduca sexta幼虫的生物学活性测定结果验证了重组保幼激素酯酶对烟草天蛾幼虫和自身天然酶有相似的生物学活性。     

昆虫保幼激素类似物对棉蚜形态和不育的效应

认识昆虫保幼激素对昆虫生长发育所起的调节作用已有较长时期,而探索用人工合成昆虫保幼激素类似物防治害虫还是近一、二十年的事。近年来,一些试验结果证明ZR-777等对蚜虫有很高的生理活性;Nassar(1973),Tamaki(1973),Benskin(1973),Kubr(1973)及广东农林学院(1976)等都有报道,但对不育类型,不育个体的不育程度与寿命,尤其是对胚胎发育影响,尚未见系统报道。本文比较系统地讨论这一问题。在室内和田间试验基础上,还初步提出该类化合物对蚜虫活性测定程序和鉴定指标。     

保幼激素的分子作用机制研究

保幼激素(juvenile hormone,JH)和蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)是协同调控昆虫发育、变态与生殖的两个重要激素。由于20E的主要分子作用机制已经比较明了,揭示JH的分子作用机制成为过去20多年来昆虫学领域研究的一个重点和难点。国内外多个研究团队利用赤拟谷盗Tribolium castaneum、果蝇Drosophilamelanogaster、烟草天蛾Manduca sexta等为模式,在JH受体的鉴定、JH在昆虫发育变态和生殖中的分子调控机制以及JH与20E在分子水平上的交互作用等方面开展了大量的研究工作,本文就近几年在这些方面取得的主要研究进展作一个综述。     

氚标记昆虫保幼激素类似物738在家蚕体内的吸收和排泄

用氘标记的昆虫保幼激素类似物738(代号³H-JHA-738)对5龄中期家蚕进行涂布蚕体和涂布桑叶添食,经测量查明:涂体处理后,放射性经蚕粪平均排泄速率,4小时为1.8%,48小时达到61.7%。试验终了为 67.2%;吸收率为 32.8%。涂叶添食处理后,放射性经蚕粪平均排泄速率4小时内达 48.5%,48小时内为90.8%,试验终了达到93.3%;吸收率仅为6.7%。³H-JHA-738及其代谢产物在蚕体内的半活性期,涂体者为48小时,添食者仅有4个多小时。血液里放射性在处理后前4小时迅速升高,之后则大幅度下降。两种处理,各组织器官里放射性物质的代谢率自48小时后都较缓慢且大体接近。它们在蚕体各组织器官里的绝对分布量涂体者大于添食者,但相对或平均分布率仍较接近。它们进入蚕体后主要分布在脂肪体、体壁、丝腺和消化管里。涂体者的放射性如以³H-JHA-738残留量计量,蚕蛹内平均为 0.027ppm,丝平均为0.0019ppm,卵为0.013ppm。添食者残留量,蚕蛹内平均为0.0057ppm。丝平均为0.001ppm,卵为0.0035ppm。 研究结果表明,³H-JHA-738在家蚕体内的吸收和排泄,运转和分布、积累和残留,受处理方式的影响,与蚕体性别无关。     

保幼激素类似物对白蚁的作用研究进展

本文介绍了保幼激素类似物对白蚁的影响,包括诱导前兵蚁、兵蚁和一些中间品级(形态畸形)的产生、抑制白蚁的取食、减少或消除白蚁的共生原生动物群、对白蚁产生不同水平的急性和慢性毒性、抑制工蚁蜕皮以及繁殖蚁建立新群体等方面的影响,其中最主要影响是诱导前兵、兵蚁和一些中间品级的产生破坏了白蚁群体品级比例的平衡性或完整性.因此,保幼激素类似物可用于白蚁的防治,并在田问防治散白蚁和乳白蚁均取得了较好的防治效果,并探讨了应用保幼激素类似物防治白蚁的潜力与前景.     

家蚕保幼激素结合蛋白Bmtol基因的克隆及功能分析

家蚕头部是一个神经中枢和感受的器官,其头部含有触角和感觉毛,感受外界的信号,并将外界信号传送到大脑进行反应。保幼激素主要是由咽侧体合成和分泌的,而保幼激素结合蛋白是保幼激素转运和发挥功能的载体,在昆虫体内具有极其重要的功能。文中通过Silk DB和NCBI数据库筛选并鉴定到一个新的具有保幼激素结合蛋白家族保守结构的蛋白Bm TOL,其编码基因编号为BGIBMGA003404(Gen Bank登录号:KY681053)。利用原核表达系统成功表达了该蛋白,通过Ni-NTA亲和层析的方法获得了Bm TOL的重组蛋白并制备了多克隆抗体。组织表达分析发现无论是转录水平还是蛋白水平Bm TOL在头部都是高量表达,且Bmtol基因在起蚕时表达量较高,在5龄和蛹期表达量较低,而在化蛾后表达量又开始上调。免疫组化结果显示Bm TOL蛋白定位在头部的皮层、触角和脑中,推测其可能与头部信息传递有关,为家蚕的生长发育和行为调控提供重要的信息来源。     

抗保幼激素的发现与应用

近年来,一类能影响昆虫内分泌机能的抗激素活性物质,成为昆虫学领域一个新的研究热点。在抗激素家族中,尤以抗保幼激素发现得最早,种类最多,应用得也最广泛。本文对此作了概括与总结。     

应用抗保幼激素活性物质“抗11”调控家蚕生长发育的研究初报

本文报道应用抗保幼激素生理活性物质“抗11”调控家蚕生长发育的初步试验结果。从3龄饷食开始,连续添食300～500ppm药液48小时;或以400～500ppm的药液浓度给4龄起蚕连续添食48小时,3眠蚕诱发率可达100％。3龄或4龄添食,当龄历期延长,但全龄历期均比对照区缩短,如4龄添食区缩短近5日,所诱发的3眠蚕能结茧、化蛹、羽化、交配、产卵,所结的茧小,量低,纤度变细。     

昆虫保幼激素受体的研究与应用进展

保幼激素(juvenile hormone, JH)是昆虫内分泌系统中的关键激素之一,对昆虫生长发育、变态、繁殖起着重要的调控作用。近年来有关JH的分子作用机制取得了极大的进展,主要得益于JH受体的鉴定,大量研究表明JH可通过胞内受体和膜受体两个途径来发挥生理调控功能。本文将从JH胞内受体Met的发现及鉴定、Met转录活性的调控因素、Met功能研究进展,以及Met作为JH受体在JH激动剂及拮抗剂筛选中的应用等方面对JH胞内受体的研究进展进行重点阐述;同时综述了有关JH膜受体的信号通路以及膜受体与核受体的互作等方面的研究进展。     

家蚕保幼激素结合蛋白Bmtol基因的克隆及表达分析

目的:克隆获得家蚕(Bombyx mori)Bmtol基因序列,并对其蛋白结构进行预测,分析其在组织和JHA处理后头部的表达差异,为该基因的功能研究提供参考。方法:以家蚕的全组织c DNA为模板利用RT-PCR技术扩增和克隆获得Bmtol基因c DNA全长序列,并提交至Gen Bank数据库;利用多种生物信息学软件预测分析其编码蛋白的理化特性和结构特征;采用MREGA5.0软件中的邻接法(neighbor-joining,NJ)构建Bm TOL及其它昆虫同源TO的进化树;通过q PCR技术分析Bmtol基因在5龄3天家蚕不同组织的表达情况,及JHA处理5龄蚕后在0 h、24 h、48 h、72 h和96 h家蚕头部的表达情况。结果:克隆获得了家蚕Bmtol基因的c DNA序列(Gen Bank登录号KY681053),Bmtol基因的开放阅读框(ORF)长度为759 bp,编码252个氨基酸,预测其蛋白分子量为27.72k Da,理论等电点为6.16,有信号肽,无跨膜结构,且第25~251位氨基酸之间存在一个保幼激素结合蛋白家族JHBP保守结构域;N端为疏水区域,可能与保幼激素结合蛋白的核心部位有关。亚细胞定位分析表明,Bm TOL属于分泌型蛋白,主要集中在内质网-高尔基体-质膜分泌途径上。Bm TOL蛋白具有3个α螺旋,第34位的Cys和第44位Cys形成一个二硫键链接在α1螺旋和N末端,构成Bm TOL蛋白与配体结合的核心部位。序列比对结果显示,家蚕Bm TOL序列与其他昆虫TO的氨基酸序列一致性差别较大。家蚕Bm TOL与果蝇Dm TO的相似性为25.10%,与烟草天蛾的相似性为19.69%,与冈比亚按蚊的相似性为25.78%,与埃及伊蚊的相似性为23.53%,与黑花蝇的相似性为28.17%,与意大利蜜蜂的相似性为23.05%,与苹浅褐卷蛾的相似性为21.18%。系统进化树分析表明,所有选用昆虫TO形成两个大的分支:苹浅褐卷蛾Ep TO1、烟草天蛾Ms TO、意大利蜜蜂Am TOL、果蝇Dm TO和黑花蝇Pr TOL聚为一个分支,埃及伊蚊Aa TO、冈比亚按蚊Ag TOL-2和家蚕Bm TOL聚为另一大分支。q PCR结果显示,Bmtol基因在家蚕头部、表皮和精巢有较高表达,其他组织表达量很低或没有。在JHA处理的5龄家蚕的头部,Bmtol基因在处理后0 h、24 h、48 h、72 h和96 h的表达量差异不明显。结论:Bm TOL蛋白属于JHBP家族,具有JHBP家族的典型结构;组织表达谱和JHA处理结果暗示,Bm TOL属保幼激素结合蛋白(JHBP),在家蚕中除保幼激素结合之外还参与其他多种生理功能。     

小菜蛾保幼激素受体PxMet-1和PxMet-2的原核表达、纯化及与保幼激素的结合模式

【目的】昆虫烯虫酯耐性(methoprene-tolerant, Met)蛋白属于bHLH/PAS转录因子家族成员,其与该家族其他成员形成的复合物可介导保幼激素(JH)的信号传导。本研究旨在克隆并表达小菜蛾Plutella xylostella JH受体Met蛋白基因PxMet-1和PxMet-2,纯化其蛋白,分析PxMet-1与PxMet-2与JH的结合模式,为进一步探明PxMet蛋白的功能提供依据。【方法】基于NCBI数据库,克隆验证了小菜蛾PxMet-1和PxMet-2基因的cDNA序列;把这两个基因分别与pGEX-KG载体连接构建表达载体pGEX-KG-PxMet-1和pGEX-KG-PxMet-2,导入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta (DE3)使其表达;分别使用HisTrap^TM HP与GSTTrap^TM HP的5 mL柱对PxMet-1和PxMet-2融合蛋白进行纯化;利用分子对接预测软件分析PxMet-1和PxMet-2蛋白与JH的结合模式。【结果】克隆获得的小菜蛾PxMet-1(GenBank登录号:...     

家蚕保幼激素结合蛋白Bmtol基因的克隆及表达分析

目的:克隆获得家蚕(Bombyx mori)Bmtol基因序列,并对其蛋白结构进行预测,分析其在组织和JHA处理后头部的表达差异,为该基因的功能研究提供参考。方法:以家蚕的全组织c DNA为模板利用RT-PCR技术扩增和克隆获得Bmtol基因c DNA全长序列,并提交至Gen Bank数据库;利用多种生物信息学软件预测分析其编码蛋白的理化特性和结构特征;采用MREGA5.0软件中的邻接法(neighbor-joining,NJ)构建Bm TOL及其它昆虫同源TO的进化树;通过q PCR技术分析Bmtol基因在5龄3天家蚕不同组织的表达情况,及JHA处理5龄蚕后在0 h、24 h、48 h、72 h和96 h家蚕头部的表达情况。结果:克隆获得了家蚕Bmtol基因的c DNA序列(Gen Bank登录号KY681053),Bmtol基因的开放阅读框(ORF)长度为759 bp,编码252个氨基酸,预测其蛋白分子量为27.72k Da,理论等电点为6.16,有信号肽,无跨膜结构,且第25~251位氨基酸之间存在一个保幼激素结合蛋白家族JHBP保守结构域;N端为疏水区域,可能与保幼激素结合蛋白的核心部位有关。亚细胞定位分析表明,Bm TOL属于分泌型蛋白,主要集中在内质网-高尔基体-质膜分泌途径上。Bm TOL蛋白具有3个α螺旋,第34位的Cys和第44位Cys形成一个二硫键链接在α1螺旋和N末端,构成Bm TOL蛋白与配体结合的核心部位。序列比对结果显示,家蚕Bm TOL序列与其他昆虫TO的氨基酸序列一致性差别较大。家蚕Bm TOL与果蝇Dm TO的相似性为25.10%,与烟草天蛾的相似性为19.69%,与冈比亚按蚊的相似性为25.78%,与埃及伊蚊的相似性为23.53%,与黑花蝇的相似性为28.17%,与意大利蜜蜂的相似性为23.05%,与苹浅褐卷蛾的相似性为21.18%。系统进化树分析表明,所有选用昆虫TO形成两个大的分支:苹浅褐卷蛾Ep TO1、烟草天蛾Ms TO、意大利蜜蜂Am TOL、果蝇Dm TO和黑花蝇Pr TOL聚为一个分支,埃及伊蚊Aa TO、冈比亚按蚊Ag TOL-2和家蚕Bm TOL聚为另一大分支。q PCR结果显示,Bmtol基因在家蚕头部、表皮和精巢有较高表达,其他组织表达量很低或没有。在JHA处理的5龄家蚕的头部,Bmtol基因在处理后0 h、24 h、48 h、72 h和96 h的表达量差异不明显。结论:Bm TOL蛋白属于JHBP家族,具有JHBP家族的典型结构;组织表达谱和JHA处理结果暗示,Bm TOL属保幼激素结合蛋白(JHBP),在家蚕中除保幼激素结合之外还参与其他多种生理功能。     

小麦吸浆虫保幼激素酯酶和保幼激素环氧水解酶基因的克隆及在滞育和变态发育过程中的表达动态

【目的】保幼激素(juvenile hormone, JH)在小麦吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育诱导及滞育后静息状态的维持中发挥着重要作用。保幼激素酯酶(hormone esterase, JHE)和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)是调控JH滴度的重要降解酶。本研究旨在探讨JHE和JHEH在小麦吸浆虫滞育和变态发育中潜在功能。【方法】通过RT-PCR和RACE技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫克隆JHE和JHEH全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析其核苷酸及编码蛋白特性;采用qPCR技术分析其在小麦吸浆虫滞育不同时期(滞育前、滞育期、滞育后静息期和滞育后发育)3龄幼虫及1龄幼虫到成虫不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹、后蛹、雌成虫和雄成虫)中的表达水平。【结果】克隆获得了cDNA全长分别为3 102和1 980 bp的小麦吸浆虫SmJHE和SmJHEH基因(GenBank登录号分别为MG876768和MG876769),其开放阅读框分别长1 740和1 371 bp,分别编码579和45...     

昆虫保幼激素类似物对家蚕后部丝腺谷氨酸-丙酮酸转氨酶活性的影响

1.多化性蚕种南农七号五龄中期喷布保幼激素类似物(734-Ⅱ)的剂量为0.05微克/克幼虫体重,二化性蚕种为0.08微克/克幼虫体重。将使龄期延长18—24小吋,增加茧丝量12—24%。 2.正常情况下,五龄期后部丝腺转氨酶的活性以饷食后72小时为最大,以后渐次下降,熟蚕前又稍有回升。二化性蚕种的茧层量较多化性蚕种多一倍左右,同样它的转氨酶最大活性亦较多化性蚕种多70%。 3.用734-Ⅱ号处理后12—24小时内,后部丝腺的转氨酶活性较对照区明显下降,48小时后又回升并超过对照区,以后虽渐次下降,仍明显地高于对照区,熟蚕前则又有所回升。喷布734-Ⅱ号后使二化性蚕种的茧层量增加10—16%,而转氨酶活性增加10—25%。同样,多化性蚕种的茧层量增加18-24%,而转氨酶活性增加20—40%。可以认为734-Ⅱ号促进转氨酶活性的提高,是增产茧丝的生理上的原因之一.     

应用昆虫保幼激素类似物增产蚕丝的试验

在毛主席的无产阶级革命路线指引下,江苏省蚕业研究所与有关单位协作,进行了应用昆虫保幼激素类似物增产桑蚕茧丝产量的试验,获得了明显的增产效果。在此基础上,1973年中秋蚕期,深入农村,与无锡县张泾公社红旗大队协作进行了示范试验。整个试验期间得到了各级党委的热情支持和关心,组织了以     

昆虫保幼激素类似物对家蚕丝腺中核酸代谢的效应

1)保幼激素类似物3号对家蚕后丝腺细胞中RNA的合成有促进作用。 2)家蚕幼虫五龄期,其后丝腺中DNA含量是不断地增加的,其含量因品种和饲养条件的不同而有较大的差异。 3)保幼激素类似物3号对后丝腺细胞中DNA的合成有强烈的抑制作用,激素剂量愈高,抑制程度愈大。 4)我们初步认为,保幼激素类似物3号增产蚕丝的作用是通过调节丝蛋白合成的转录过程而达到的。     

家蚕中的5-氧脯氨酸酶及保幼激素类似物对它的影响

本工作首次在家蚕Bombyx mori的马氏管、中肠、丝腺及脂肪体等组织中测到了γ-谷氨酰循环中一个关键酶——5-L-氧脯氨酸酶的活力.该酶以马氏管中活力最高,在蚕的中肠、血淋巴中均存在有游离的5-氧脯氨酸.观察了保幼激素类似物(JHA)处理后,家蚕中肠、丝腺和脂肪体中5-L-氧脯氨酸酶活力的变化,同时观察了血淋巴中5-氧脯氨酸含量的变化.对该酶及γ-谷氨酰循环在蚕体中氨基酸转运上的可能作用进行了讨论.     

家蚕中的5-氧脯氨酸酶及保幼激素类似物对它的影响

本工作首次在家蚕Bombyx mori的马氏管、中肠、丝腺及脂肪体等组织中测到了γ-谷氨酰循环中一个关键酶——5-L-氧脯氨酸酶的活力.该酶以马氏管中活力最高,在蚕的中肠、血淋巴中均存在有游离的5-氧脯氨酸.观察了保幼激素类似物(JHA)处理后,家蚕中肠、丝腺和脂肪体中5-L-氧脯氨酸酶活力的变化,同时观察了血淋巴中5-氧脯氨酸含量的变化.对该酶及γ-谷氨酰循环在蚕体中氨基酸转运上的可能作用进行了讨论.