介绍几个简单的生殖生理实验(一)

实验目的和原理雌性的性腺是卵巢,卵巢除能生成卵子外,还可以分泌大量的雌性激素,包括雌激素和孕激素。雌激素的主要生理作用包括:(1)促进雌性附性器官的(如子宫、阴道、输卵管等)发育成熟并具有生理功能;(2)维持雌性的副性征。卵巢分泌的雌激素中,以雌二醇的作用最强。本实验用未成年小白鼠,观察注射外源性雌激素对子宫重量和子宫液分泌的影响。     

脊椎动物雌激素对家蚕卵黄原蛋白基因表达的调控及其与蜕皮激素受体相互作用的MST分析

【目的】雌激素雌二醇(E_2)在脊椎动物中通过雌激素受体(ER)调节脊椎动物的生长发育和繁殖。昆虫中并没有ER,但有研究显示某些昆虫能对E_2产生一定的应答。本研究在明确E_2能影响家蚕Bombyx mori卵黄原蛋白基因(BmVg)表达的前提下,分析其对这一基因表达的调控机制。【方法】取BmVg高量表达时的家蚕雌性幼虫(上蔟后60 h)脂肪体,用不同浓度(0.001,0.05,0.5,5和50 nmol/L)E_2处理后,通过qRT-PCR检测BmVg表达的变化,分析家蚕对E_2的应答;克隆家蚕蜕皮激素受体基因(BmEcRB1),构建原核表达载体,表达并纯化BmEcRB1蛋白后与E_2体外孵育,通过微量热泳动仪(MST)分析E_2与BmEcRB1的结合情况。【结果】不同浓度E_2均显著抑制离体培养的雌蚕脂肪体中BmVg基因的表达。MST实验证实,E_2与BmEcRB1具有一定的亲和力,解离常数(Kd)为77.8±22μmol/L。【结论】结果说明,E_2对BmVg表达的影响是通过与蜕皮激素(20E)竞争性结合BmEcRB1实现的。     

家蚕免疫相关基因和信号途径的鉴定和比较分析

家蚕Bombyx mori是一种重要的经济昆虫, 在中国约有5 000年的驯化历史。家蚕分子免疫学方面的最新研究已经初步勾勒出其先天免疫的轮廓。本研究基于更新的家蚕基因组数据, 通过与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae、意大利蜜蜂Apis mellifera和赤拟谷盗Tribolium castaneum基因组的比较分析, 鉴定了家蚕21个免疫相关基因家族的218个基因, 其编码产物包括模式识别受体、信号传导因子、效应分子和氧化防御相关的酶类。尽管信号传导因子的序列分化较大, 但系统进化分析显示它们在不同昆虫间呈明显的直系同源关系。相反, 与识别、调制和效应因子相关的基因的序列保守性更高, 但是这些基因家族明显缺乏直系同源基因, 由此推测这些基因是由物种特异的基因复制机制产生的。结果提示家蚕拥有与其他昆虫相同的免疫应答调控的分子机制, 而且家蚕同样可以通过基因复制及其序列分化等方式调节防御策略。     

家蚕酪氨酸羟化酶基因BmTh的表达及功能

酪氨酸羟化酶作为儿茶酚胺合成的限速酶, 广泛存在于昆虫、哺乳动物和人类中, 是其新陈代谢不可缺少的酶类。在其他昆虫中, 酪氨酸羟化酶参与了黑色素的合成, 并在昆虫外骨骼的硬化过程中发挥关键作用。为了研究家蚕Bombyx mori酪氨酸羟化酶基因的生理生化功能, 本文对其基因结构、表达特征及功能进行了研究。基于家蚕基因组和基因芯片数据的生物信息学分析表明, BmTh位于家蚕1号染色体上, 含有8个外显子, 编码561个氨基酸。基因芯片数据显示在家蚕5龄第3天的头部和体壁组织中的表达量较高, RT-PCR验证结果与此一致。利用石蜡组织切片材料和RNA探针对BmTh进行表达定位, 原位杂交结果显示在家蚕头部边缘和体壁上有明显的杂交信号。在幼虫发育至熟蚕时注射酪氨酸羟化酶抑制剂3-indole-L-tyrosine （3-IT）, 20 mmol/L的浓度对幼虫几乎没有影响, 50 mmol/L的浓度导致幼虫变态不完全和化蛹困难, 100 mmol/L的浓度使幼虫致死且体色变黑。结果提示, BmTh对家蚕变态发育起重要作用, 是家蚕正常发育不可缺少的关键基因。     

高中生物学总复习--生命活动的调节部分

1　构建知识体系生命活动调节植物的激素调节生长素发现史基本理论要点合成部位分布部位运输方向影响分布的因素生理作用促进生长促进扦插枝条生根促进果实发育应用 两重性及实例生产上的应用其他植物激素 :赤霉素 ,细胞分裂素 ,脱落酸 ,乙烯植物激素的概念要素内源性可移动性微量高效性动物生命活动的调节动物激素调节高等动物激素概念要素内源性 :主要内分泌腺可移动性 :通过血液和淋巴运输微量高效性研究方法 :动物实验法主要种类 :甲状腺激素、性激素、生长激素等昆虫激素内激素 种类 :蜕皮激素 ,保幼激素 ,脑激素生理作用 :调节自身生…     

雌激素受体在白蚁卵发生过程中的免疫细胞化学定位（简报）

雌激素受体（Estrogen receptor,ER）是一种与性腺发育和精、卵成熟有直接重要关系的性激素受体,不仅在哺乳动物中已经证实与卵子的发生有关系,近年来还发现雌激素受体也存在于雌性文昌鱼早期卵原细胞、卵黄生成期卵母细胞和成熟期卵母细胞中：Osada等在扇贝的卵巢中发现有ER免疫阳性物质存在于卵黄形成期的卵母细胞中,认为ER是基本的类固醇激素受体,有着古老的进化历史。有关ER在昆虫性腺发育成熟中的作用,迄今在国内外都未见报道。白蚁的卵子发育是否也像脊椎动物那样受ER的调节,这个问题尚不清楚。     

雌激素在肺组织中的作用机制概述

在妇女中,哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、囊肿性纤维化(CF)等肺部疾病发病率不断增加。大量实验研究表明,女性肺部、气管疾病患者的病情随着女性生理周期存在波动,因此,在体内雌激素和孕激素含量变化可能与肺部疾病的病情轻重存在一定的关系。雌激素包括三类:雌三醇、雌二醇、雌酮,性激素主要与他们的特异性受体结合发挥作用:雌激素受体(ERα、ERβ),孕激素受体(PR-A、PRB),和雄激素受体(AR)。雄激素受体只有哺乳动物生殖腺中有表达;雌激素受体和孕激素受体不仅在哺乳动物雌性、雄性生殖腺中有表达,在乳腺、骨、心肌、肺和脑等组织器官中均有表达。临床实验数据已经表明,男女肺部疾病发病率存在明显差异,本文主要对雌激素与肺组织之间关系作一简要综述。     

甲基转移酶的功能与分类

甲基转移酶是生物有机体内普遍仔任的一种重要酶类,它能催化遗传物质DNA的甲基化,在基因表达及动物生长、发育中起着重要的调控作用;同时,又能催化多种生理过程中间产物的甲基化进而合成或降解生理活性物质。研究发现,人类的情绪和许多疾病的发生及植物的抗逆性都与甲基转移酶基因的表达有关。     

蜕皮激素对家蚕卵黄原蛋白基因表达的调控

蜕皮激素（20-hydroxy ecdysone,20E）是由前胸腺分泌的能调节节肢动物昆虫纲、甲壳纲等动物蜕皮的激素. 家蚕属于完全变态昆虫,一生经历卵、幼虫、蛹、成虫四个发育时期. 20E在家蚕发育过程中有不可替代的作用. 本研究通过酶联免疫吸附反应（ELISA）测定家蚕变态期前后血淋巴中20E滴度,发现在卵黄原蛋白基因 (Bombyx mori vitellogenin, BmVg) 高量表达前的雌雄血淋巴中20E含量没有明显差异,但含量变化趋势与BmVg表达趋势相一致. 用20E注射上蔟后60 h的家蚕和添食5龄家蚕, 能诱导雌性和雄性脂肪体中BmVg表达和蛋白合成. 调查处理后的家蚕所产卵中的卵黄磷蛋白（BmVn）含量及重量,发现蚕卵中BmVn含量及蚕卵重量都明显增加|本研究还通过脂肪体体外培养,证明了20E是直接作用于脂肪体来诱导BmVg的表达. 本研究结果表明,20E是通过诱导脂肪体中BmVg的转录来增加蚕卵中BmVn积累,从而最终使得蚕卵重量也相应增加.     

昆虫激素介绍

昆虫内激素或称荷尔蒙,是昆虫体内的腺体所分泌的物质,它在身体内部流动,调节昆虫的生长、变态、生殖、滞育、代谢等重要生理活动。近几年来,国内外对昆虫激素的研究和利用有很大进展。实验证明,经过用适量的外源(外加的)激素,例如深幼激素或类似物处理家蚕后,对提高蚕丝产量有很大作用。我国不少地区已在试用,已取得了很好效果,受到了贫下中农的欢     

家蚕神经肽及其受体的功能和信号转导机制研究进展

神经肽是一类由神经分泌细胞分泌、用于调节生物胞间信号传递的信号分子,其信号分子的膜定位、相应胞内信使的激活以及一系列级联反应的引发,是由存在于细胞表面的特异性受体分子来完成的。神经肽及其受体能够调控昆虫的几乎所有生命活动,在昆虫生长发育中起着关键作用。家蚕Bombyx mori作为鳞翅目昆虫的模式物种,是昆虫生长发育与生理学研究的重要模型。特别是家蚕基因组测序完成后,越来越多的家蚕神经肽及其受体被鉴定,并发现其在家蚕的生长发育、取食消化、蜕皮、滞育、繁殖、吐丝结茧等各种生理活动中都发挥了重要的调节作用。本文综述了家蚕重要神经肽的种类及其对家蚕取食消化、蜕皮变态、生殖发育等的调控作用,探讨了神经肽通过结合特异性受体而激活细胞内ERK、TOR等下游信号通路的分子作用机制,以期为昆虫神经肽及其受体研究提供借鉴和参考,并以此推进家蚕功能基因的研究,促进蚕丝产业的发展。     

昆虫唾液成分在昆虫与植物关系中的作用

近年来,人们对于植食性昆虫唾液的深入研究,揭示出其在昆虫与植物的相互关系和协同进化中起到非常重要的作用。植食性昆虫唾液中含有的酶类和各种有机成分,能诱导植物的一系列生化反应,而且这些反应有很强的特异性,与为害的昆虫种类甚至龄期有关。鳞翅目幼虫口腔分泌物（或反吐液）中含有的β-葡糖苷酶、葡萄糖氧化酶等酶类和挥发物诱导素等有机成分,已经证明可以诱导植物的反应; 刺吸式昆虫的取食也可以刺激植物产生反应,但其唾液内的酶类,如烟粉虱的碱性磷酸酶, 蚜虫的酚氧化酶、果胶酶和多聚半乳糖醛酸酶, 蝽类的寡聚半乳糖醛酸酶等是否发挥作用,目前还没有直接的证据。寄主植物对昆虫的唾液成分也有很大的影响,可能是昆虫对不同植物营养成分和毒性成分的适应方式。对昆虫唾液蛋白的分析表明,具有同样类型口器、食物类型接近的昆虫,唾液成分有更多的相似性。研究植食性昆虫的唾液成分,对于阐明昆虫和植物的协同进化关系、昆虫生物型的形成机理、害虫的致害机理,以及指导害虫防治等,有着一定的理论和实际意义。     

卵黄原蛋白在昆虫生理猖獗机制中的作用及应用前景

卵黄原蛋白(Vitellogenin, Vg)是雌性昆虫卵子成熟与胚胎发育的关键因子。昆虫Vg作为一种重要的生殖相关蛋白可以直接参与昆虫发育和产卵等重要生理过程,在害虫猖獗危害中起重要作用。另外,保幼激素、蜕皮激素等激素对Vg的合成具有严密地调控作用。本文综述了Vg在昆虫猖獗中的作用以及昆虫的内分泌激素如何通过调控Vg的表达而影响昆虫的猖獗为害,总结了利用Vg作为杀虫剂靶标的应用前景,旨在为了解Vg在昆虫生理猖獗中的作用机理及害虫防治应用前景提供参考,以期为探索新的害虫防治技术提供思路。     

家蚕羧酸酯酶基因BmCarE-9的鉴定与表达分析

羧酸酯酶是一个多功能超家族酶类, 为研究羧酸酯酶基因在家蚕Bombyx mori组织中的功能, 利用5′/3′RACE和RT-PCR方法克隆了一个家蚕羧酸酯酶基因BmCarE-9, 其GenBank登录号为EU523534。该基因含有一个1 680 bp的ORF, 编码559个氨基酸。BmCarE-9预测的分子量64.2 kD, 等电点7.13, 结构分析表明BmCarE-9存在一个类似的催化三联体, 其中两个残基发生改变。利用实时荧光定量PCR方法研究了该基因在家蚕5龄第3天幼虫不同组织以及在5龄期各日龄幼虫丝腺组织中的表达水平。结果表明, 该基因在丝腺中特异性高表达, 且主要在中部和后部丝腺中表达。该基因在5龄期随着丝腺的生长发育表达量逐渐增高, 到末期表达水平逐渐降低。据此推测该基因可能与丝腺的生长发育或丝蛋白的合成相关。     

酶母中的激素受体

曾认为激素只存在于高等生物中,最近有人指出,在低等的单细胞生物中,也可能存在信息激素和性激素。所谓信息激素,是指昆虫成虫某部位腺体分泌的,能引诱同种异性昆虫的化学物质;所谓性激素,是指对动物性别分化和重繁有重要作用的化学物质。最近,美国一位科学家在酵母菌中发现了一种蛋白质,能与脊椎动物的雌激素——雌二醇结合形成稳定的复合物,但是对作用于哺乳类子宫的人工合成激素却没有作用。说明该蛋白质对激素的作用有一定的     

昆虫生物钟分子调控研究进展

昆虫生物钟节律的研究是人类了解生物节律的重要途径。昆虫在生理和行为上具有广泛的节律活动,如运动、睡眠、学习记忆、交配、嗅觉等节律活动,其中昼夜活动行为节律的研究广泛而深入。昆虫乃至高等动物普遍具有保守的昼夜节律系统,昼夜生物钟节律主要包括输入系统:用于接受外界光和温度等环境信号并传入核心振荡器,使得生物时钟与环境同步;核心时钟系统:自我维持的昼夜振荡器;输出系统:将生物钟产生的信号传递出去而控制生物行为和生理的节律变化。早期分子和遗传学研究主要关注昼夜节律振荡器的分子机制及神经生物学,阐明了昼夜生物钟节律的主要分子机制及相关神经网络。最近更多的研究关注生物钟信号是如何输入和输出。本文以果蝇运动节律的相关研究为主要内容,围绕生物钟输入系统、振荡器、输出系统这3个组成部分对昆虫生物钟研究进展进行总结。     

昆虫激素对微生物、植物和高等动物的作用

昆虫激素用来作为杀虫剂以及增加蚕丝产量等,都取得了很好的效果。近年来又发现,昆虫激素对高等动物和人体甚至高等植物也具有明显的生理作用。这些发现将有可能进一步扩大昆虫激素的应用范围。对作物栽培、畜牧业和医学都具有很大的意义。由于对昆虫激素作用的深入研究,也有助于进一步认识生物界激素演化历程,可为生物进化提供新的研究线索。高等动物激素、植物激素与昆虫激素之间并不存在绝对的、不可逾越的鸿沟,这是关于客观事物相互联系(而不是相互孤立)的唯物辩证法的生动例证。因此,这方面的研究也将有助于进一步批判片面的、孤立的形而上学观点。     

雌激素的心脏保护作用——与β1-肾上腺素受体的相互作用及其信号通路

雌激素是女性体内主要的类固醇性激素.对于心肌缺血性伤害,切除卵巢的成年雌性大鼠在β-肾上腺素受体激动时,比正常雌性大鼠呈现更严重的心肌损伤;而去卵巢后的雌激素替补组大鼠对β-肾上腺素受体激动时心肌缺血性伤害的反应则又回复到正常雌性大鼠水平,这为雌激素对抗缺血性伤害的心脏保护作用提供了证据.雌激素的这种保护作用是通过下调β1-肾上腺素受体的表达来实现的.也有研究证明,雌激素能抑制蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)的表达和活性,PKA是Gs蛋白/腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)/cAMP/PKA通路的第二信使,而该通路最终影响心肌的收缩功能.有初步证据表明雌激素还能抑制β1-肾上腺素受体通路下游的另一种第二信使钙调蛋白激酶Ⅱ-δc(Ca2+/calmodulin kinase Ⅱ-δc,CaMKⅡ-δc)的活性,而CaMKⅡ-δc参与PKA非依赖性的细胞凋亡.即时给予生理浓度雌激素可不通过雌激素受体而直接抑制心肌β1-肾上腺素受体并减弱Ca2+内流.此外,脑研究也显示雌激素能抑制负责调节动脉血压脑区的β广肾上腺素受体活性.因此,雌激素和β1-肾上腺素受体之间的相互作用及其信号通路十分复杂.雌激素不仅主导性别决定,在机体其它功能例如心脏保护方面也具有重要作用.     

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。     

细胞自噬介导的动物脂代谢及其检测

细胞自噬(autophagy)是从酵母到哺乳动物都高度保守的、降解胞内物质的过程,受到能量和营养等信号的严格调控。已有研究表明,哺乳动物中高脂饮食可诱导肝脏内自噬的发生,某些自噬相关基因(autophagy related genes,Atg)敲除后阻碍肝脏细胞的脂代谢,并导致脂滴堆积,形成脂肪肝。昆虫中的现有研究也暗示细胞自噬与昆虫脂肪体的代谢密切相关。目前为止,细胞自噬调控脂代谢的研究还有许多不明之处。除已报道的ATG蛋白外是否其他ATG蛋白也参与脂代谢尚无报道;已知的参与脂代谢的ATG蛋白分子作用模式不清楚;溶酶体中哪些酶参与了自噬介导的脂代谢也未被证实。ATG蛋白差异参与真菌和高等动物的脂滴形成与脂肪降解,但具体机制不详,昆虫的进化地位介于高等动物和真菌之间,昆虫中开展自噬介导脂代谢的研究对于解析高等动物的疾病诸如肥胖症、高血脂症,及以昆虫脂肪体代谢发育为调控靶标的工作具有重要意义。为此,本文对主要在哺乳动物中获得的自噬介导脂代谢的研究进展进行综述,并对脂代谢的一些研究方法和检测技术进行了总结,以期为昆虫乃至其他生物的相关研究提供借鉴与参考。