我国家蚕资源的利用与研究现状

家蚕(桑蚕)和蚕桑产业在我国古代经济发展中就具有重要作用,人们在利用家蚕蚕丝作为丝织品原料的同时也将蚕蛹等作为食品以及中医药的原料加以利用。现如今,随着国家"一带一路"战略的提出,古老的丝绸之路又被重新认识和发扬光大,与此同时,家蚕的经济、食药用价值亦愈发受到人们的关注与重视。本文概述了家蚕不同形态阶段及其产物在食用、药用、保健等方面的价值与研究现状,同时也对目前家蚕开发利用中存在的一些问题进行了分析,提出了一些思考和解决方案。此外,对家蚕资源的进一步开发利用,拓展蚕桑资源新领域和新市场进行了展望。     

家蚕遗传资源库

生物物种的遗传性状是由基因支配的.同一物种不同品系的遗传基因组成存在差异。为了尽可能地保存和利用某一物种的遗传基因,科技人员将物种的各种品系收集起来以便研究、保护、利用,这种品系的集合叫做该物种的遗传资源库,又称基因库。我国是家蚕的起源国,拥有最丰富的家蚕遗传资源。早在1897年,杭州太守林迪臣于西湖之滨创立"蚕学馆",收集整理蚕品种达1200多种,但以突变基因资源为中心内容的家蚕基因库的构建始于20世纪初的日本九州大学,他们至今保存家蚕突变基因系统约450个。中国始于其后的20世纪30     

家蚕遗传育种:从传统杂交到分子设计

蚕桑丝绸是我国人民的伟大发明,是中华民族的重要文化标识,我国也长期保持着世界产业中心的地位。家蚕早期遗传育种研究高度发达,形成了完善、科学的蚕种繁育和保存体系,但是也提前进入了育种技术的发展瓶颈,如传统遗传资源已被充分挖掘,品种同质化程度高等。进入21世纪以来,我国蚕桑丝绸产业面临着前所未有的巨大挑战。近年来,随着分子生物学、基因组学、转基因、基因组编辑技术的蓬勃发展及其快速应用,家蚕遗传育种迎来了良好的发展势头。本文综述了家蚕遗传育种的发展历程,尤其是转基因和基因组编辑技术在现代家蚕品种改良中的应用潜力和现状,展望和讨论了家蚕遗传育种未来研究和应用的重点。     

家蚕性别及其决定基因的研究进展

家蚕作为模式生物和鳞翅目昆虫的典型代表,性别决定的分子机制是近年来的研究热点,其分子机制的阐明将为家蚕的雄蚕饲养和害虫的生物防治打下基础.主要对国内外家蚕性别决定、性染色体、家蚕性别决定基因的研究进展进行了综述,并对家蚕性别调控研究中存在的问题进行了分析和展望.     

家蚕核型多角体病毒的基因组结构及其表达模式

Bombyx mori nucleopolyhedrovirus（BmNPV）是家蚕（Bombyx mori）的重要病原,属于杆状病毒。20世纪80年代后期发展了基于杆状病毒作为载体的昆虫杆状病毒表达系统技术。由于家蚕可以规模化饲养,利用重组的BmNPV以家蚕作为“生物工厂”生产重组蛋白因具有低成本、适合产业化的优点而受到高度重视。BmNPV的分子生物学研究以及作为表达载体的应用在过去十几年间得到了较快发展,本文主要就近年来关于BmNPV的基因组结构及其基因表达模式的研究作一概述。     

家蚕浓核病毒(镇江)株主要结构蛋白基因的克隆及表达

家蚕浓核病毒(Bombyx mori densovirus,BmDNV)是一种昆虫细小病毒.与其它昆虫细小病毒感染昆虫体内多种组织不同,家蚕浓核病毒只感染家蚕中肠上皮组织的圆筒型细胞,感染该病毒细胞的细胞核可以被孚尔根和甲基绿浓染,在病毒感染的早期中肠上皮组织细胞数量增加,形成褶皱,最后感染细胞脱落到肠腔中[1-3].自从20世纪70年代末日本学者证实家蚕浓核病是由于家蚕浓核病毒感染引起的以来[4],已经分离得到了多个病毒株系[5-8].根据它们在血清学、理化特性、品种感受性和病理特征等方面的差异,分为BmDNV-1(伊那株)和BmDNV-2(以山梨株为代表)[8-11].     

中国无蚬蛾科分布——“蒲公英蚬蛾”实为一种蚕蛾

本研究通过重新检视中国科学院动物所王林瑶定名标本,发现了王林瑶(1998)以"我国新纪录——蚬蛾科"为题描述的蒲公英蚬蛾Lemonia taraxaci(DenisSchiffermüller,1775)标本为蚕蛾科圆端家蚕Rotunda rotundapex(MiyataKishida,1990)的错误鉴定,应取消蚬蛾科在中国的分布记录。本文重新描述了误订标本的形态特征,并提供了成虫、翅脉和外生殖器照片,并对圆端家蚕R.rotundapex与蒲公英蚬蛾L.taraxaci的主要特征进行了比较分析。     

从形态学不同到基因水平差异: 家蚕与果蝇早期胚胎发育比较

昆虫的分化多样性一直是研究的一个热点, 对家蚕胚胎发育调控机制的研究将有助于加深人们对其他昆虫早期胚胎发育机制的了解。文章综述了鳞翅目昆虫家蚕和双翅目昆虫果蝇的早期胚胎发育在形态学及基因水平的研究结果。通过比较, 发现二者的早期胚胎发育存在较大差异。这一结果不但可以为家蚕胚胎发育调控机制的分子水平研究提供重要参考, 也可为昆虫分化多样性的分子机制研究提供线索。     

家蚕生物反应器的研究进展及开发前景

目前,家蚕生物反应器的研究和开发主要是以BmNPV为载体,在家蚕体液中表达多种有用蛋白,其表达量比其它生化微生物高出许多倍;但是家蚕绢丝腺细胞表达外源蛋白比家蚕BmNPV表达系统有着更大的优越性。本文综述了家蚕BmNPV表达系统的研究现状及家蚕丝腺反应器表达外源基因的开发前景。     

21世纪丝绸之路新的里程碑

"丝绸之路"以其对人类经济文化发展的伟大贡献而光耀青史,蚕丝业以其华贵高雅的内涵,饮誉中外。2004年12月10日,美国《科学》杂志以4页篇幅刊登了家蚕基因组框架图论文。这是蚕业科学史上里程碑式的成果,也是21世纪丝绸之路的进军号角。2000年6月26日,人类基因组框架图的完成,生物科学步入了基因组时代,酵母、线虫、鼠、果蝇、蚊子、拟南芥、水稻以及许多微生物基因组相继完成,主要农业生物基因组和功能基因组研究,成为国际性竞争热点,家蚕更是备受各国关注。国     

进展中的原生动物学研究:热点领域与新格局

原生动物是一大类动物性单细胞真核生物.其高度特化的细胞结构与生理特征,独具的进化地位以及与环境、资源、人类健康和动物疾病间的密切关系,特别是其兼具的"细胞"与"动物"这个二元性统一体特性,使得以原生动物为模式或对象的研究在以细胞学、遗传学、适应与进化为代表的基础生物学、环境生物学、人类的健康与疾病防治、水产养殖及畜牧业等应用学科均具有十分广泛的科学意义和重要的应用价值.半个多世纪以来,伴随着研究队伍的不断壮大和发展,我国的原生动物学研究从早期经典的分类学、寄生虫学、生态学,逐步拓展到今天全面、深入地涉足涵盖基础与应用生物学各学科分支领域.在最近的几十年中,我国聚焦在海洋纤毛虫的多样性与系统学、表观遗传学、细胞生物学、比较基因组学、以寄生原虫为核心的免疫生物学、病害生物学、以鞭毛虫为核心的进化生物学、以海淡水纤毛虫和阿米巴等为核心的原生动物生态学等方向并取得了全面和长足的进展,许多代表性成果处于该领域国际前沿水平.本文扼要陈述了我国原生动物学各主流团队近年来的工作进展,介绍了该领域当前的研究热点和前沿性科学问题,同时对相关领域未来的发展进行了前瞻性描绘和规划.     

蜕皮激素诱导下家蚕CYP3基因家族的表达变化

为了研究家蚕Bombyx mori CYP3家族基因经蜕皮激素诱导后的表达变化, 用蜕皮激素溶液（2×10^-3 μg/μL）浸泡的桑叶喂食家蚕B. mori 5龄幼虫, 以不用蜕皮激素处理的桑叶喂食家蚕为对照, 采用双跟踪标定定量PCR（dual-spike-in qPCR）方法, 检测在蜕皮激素诱导下家蚕中肠和脂肪体内CYP3基因家族的转录水平。结果表明: 与对照相比, 在蜕皮激素诱导下家蚕幼虫体内脂肪体中CYP302, CYP306和CYP339的转录水平分别上升了191.4, 7.4和421倍, 在中肠中变化不显著; 其余基因转录水平变化不明显或检测不到转录活性。结果说明CYP339基因有可能参与家蚕蜕皮激素的代谢, 这为进一步研究P450基因与内源物质的关系提供理论基础。     

家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂基因serpin-6的克隆、序列分析和组织表达

本文利用RT-PCR和RACE方法,获得了家蚕Bombyx mori丝氨酸蛋白酶抑制剂基因（serpin）的开放读码框(ORF) 和5′UTR序列。根据该基因与其他昆虫serpin的同源性关系将其命名为家蚕serpin-6 基因,GenBank登录号EU159447。为了研究serpin-6与家蚕免疫反应的相关机理,对serpin-6基因的组织表达和免疫刺激反应进行了研究。结果表明该基因在家蚕的头部和生殖腺中mRNA表达量非常高,在中肠,脂肪体,丝腺和血淋巴表达量较低。用脂多糖(LPS) 刺激5龄第3 d家蚕后,serpin-6基因在脂肪体和血淋巴中都被显著诱导表达,且都在刺激6 h后表达量最高。推测该基因在家蚕细胞免疫反应中起着一定的作用。     

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。     

“两广二号”家蚕抗病毒基因Bmlipase-1和BmSP-2克隆与原核表达

本研究以优良杂交品种"两广二号"家蚕为试材,克隆了该杂交品种家蚕两个抗家蚕核型多角体病毒(BmNPV)基因:脂肪酶基因Bmlipase-1和丝氨酸蛋白酶基因BmSP-2,测序并分别与不同品种蚕的同源基因序列进行比较。结果显示,"两广二号"家蚕Bmlipase-1基因ORF长度为885bp,编码294个氨基酸,BmSP-2扩增长度为855bp,编码284个氨基酸;它们的核苷酸和推导氨基酸序列同源性皆达92%以上,Bmlipase-1更保守,同源性大于99%";两广二号"家蚕的Bmlipase-1基因脂肪酶活化部位和BmSP-2基因酶催化三联体位点的氨基酸残基与不同品种蚕的完全相同。以上结果说明这两个抗病毒基因在蚕的遗传进化过程中高度保守,提示其可能在机体消化或者免疫防御方面起着重要生理作用。将这两个抗病毒基因在大肠杆菌BL21中进行融合表达,获得的融合Bmlipase-1和BmSP-2蛋白分子量分别为47kD和42kD左右。     

家蚕热激蛋白的研究进展

热激蛋白在家蚕的生长发育过程中发挥着重要的生物学作用。该文对国内外学者近几年在家蚕热激蛋白上的研究进展进行了综述,分析了家蚕热激蛋白的分类,概括了家蚕热激蛋白的基本性质,介绍了家蚕热激蛋白在对温度的响应、家蚕抗逆、抗病与滞育中的作用及其他生物学功能等方面的研究现状,提出了在家蚕热激蛋白研究上存在的问题,展望了家蚕热激蛋白研究的发展趋势,以期为利用热激蛋白提高家蚕品种的抗逆性和深入研究家蚕以及其他鳞翅目昆虫热激蛋白的生物学功能提供参考。     

我国科学家识别一批家蚕功能基因

我国科学家12月10日宣布,继去年世界上率先完成家蚕基因组“框架图”后,中国在家蚕功能基因研究和应用中又获得了一批重要的新成果,识别出一系列和家蚕重要生物学性状相关的功能基因。     

发刊词

人类即将跨入21世纪。如果说“21世纪是生命科学的世纪”这句话以前还是一个飘渺的预言,那么今年——1997年,以震撼全社会的克隆羊“多利”的诞生为代表的一系列生命科学上的重大突破,已经使人们真切地感觉到了生命科学世纪匆匆前来的脚步。生命科学研究将是人类下一个世纪的主     

蓖麻蚕五龄幼虫整体及几个主要器官DNA和RNA含量的变化

朱洗教授从国外引进蓖麻蚕,为我国蚕业生产做出了巨大贡献。为了更好的发展蓖麻蚕丝的生产,目前对改善蓖麻蚕经济性状的研究,逐渐引起人们的重视。我们(1981)曾将家蚕DNA注射给五龄蓖麻蚕,引起了蓖麻蚕某些遗传性状发生了变异。为了探索外源DNA诱导变异的适宜条件,有必要对这一发育时期的核酸代谢情况进行研究。Tashiro等(1968)和Shigematsu等(1978)对家蚕核酸进行研究。辜祥荣等(1981)对蓖麻蚕后部丝腺核酸含量变化进行过研究。本文研究了五龄蓖麻蚕整体和几个主要器官DNA和RNA含量的变化,同时也研究了~3H-胸腺嘧啶及~3H-尿嘧啶在不同时间对不同组织DNA和RNA的参入,现将结果报告如下。