家蚕对马尾松毛虫质型多角体病毒的敏感性

用虫体克隆技术,对马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株（DpCPV-HN）进行了分离纯化,鉴定为质型多角体病毒1型。以家蚕春蕾×镇珠杂种F₁代及自交的F₂代4或5日龄幼虫进行毒力测定,以纯化的家蚕质型多角体病毒对F₁代幼虫的毒力测定为对照。结果表明：家蚕品种春蕾×镇珠对家蚕质型多角体病毒敏感,马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株能引起其感染发病;马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株感染家蚕品种春蕾×镇珠F₁代幼虫和F₂代幼虫28天后的半致死剂量（LD₅₀）分别为885个和18个CPB(质多角体),前者为后者的49倍。马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株感染后的家蚕,其结茧率、化蛹率、羽化率、全茧量、茧层量和单蛾产卵数均有所下降,全茧量、茧层量、茧层率和单蛾产卵数与病毒感染剂量之间无显著关联。     

家蚕质型多角体病毒荧光定量PCR检测方法的建立

根据GenBank报道的家蚕质型多角体蛋白基因的保守序列设计特异性引物扩增118bp核苷酸片段,使用含有目的基因片段的重组质粒标准品绘制标准曲线,建立家蚕质型多角体病毒的实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,标准曲线中模板拷贝数(X)与Ct值(Y)关系为Y=-3.582lgX+38.748,相关系数R2=0.999,构建的实时荧光定量PCR检测方法具有良好的敏感性、特异性和重复性,可用于家蚕质型多角体病毒病的快速检验及该病的流行性调查研究。     

家蚕质多角体病毒片段IV的全序列测定

在随机引物建库的基础上,通过交叉设计引物及加单链DNA接头,应用RT-PCR技术克隆的家蚕质多角体病毒dsRNA片段Ⅳ的全长cDNA,并测定了它的全序列。该片段长3,262bp,含有一个完整的开放讯码框,编码一个长1,058氨基酸的成熟多肽。序列分析表明,该片段与日本BmCPV片段Ⅳ的核苷酸序列同源性为89％,氨基酸序列同源性为95％。     

家蚕质多角体病毒（BmCPV）结构研究

用负染和冷冻电镜技术以及计算机数据处理方法,研究了ＣＰＶ２和空病毒的结构,完整病毒和空病毒的结构和生化组成比较表明,ＣＰＶ具有单层衣壳结构,病毒的５种结构蛋白都位于该单层衣壳上。该单层衣壳按Ｔ＝１的对称结构排列,在二十面体的顶点具有塔状突起。空病毒与完整病毒具有相同的衣壳结构,但内部结构却不相同。     

文山松毛虫质型多角体病毒杀虫剂的研制

报道了文山松毛虫质型多角体病毒杀虫剂的研制 ,包括多角体的纯化、辅助剂的筛选、剂型研制、产品包装以及病毒杀虫剂的产品质量检测及生产等。该杀虫剂为乳剂 ,多角体浓度达 2 .5×10 9PIB/mL ;所选辅助剂取材方便、容易配制 ,对环境没有污染。经安全检测证明 ,无致病菌 ,符合国家卫生标准 ,对试验动物小白鼠无毒性和致病性。生物测定用 1× 10 6PIB/mL感染 2龄文山松毛虫幼虫 ,其死亡率平均为 85 .5 %     

昆虫质型多角体病毒的研究进展

质型多角体病毒(Cytoplasmic polyhedrosis virus,CPV)隶属呼肠孤病毒科Reoviridae质型多角体病毒属Cypovirus,通常基因组由10个节段双链RNA构成。RNA分子量为3～27u。根据病毒基因组dsRNA片段在聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶中电泳图谱的差异,目前CPV已被分为19个电泳型。不同于呼肠孤病毒科其它成员,CPV为单层衣壳,而不是常见的双层衣壳结构,衣壳蛋白主要由衣壳蛋白、大突起蛋白及塔式突起蛋白组成。大部分质型多角体病毒引起昆虫慢性疾病,造成寄主死亡或适应性降低。随着RNA病毒基因序列测定技术的成熟,质型多角体病毒的序列测定方面取得较大进展,目前GenBank核苷酸序列数据库中已经公布了家蚕Bombyx mori CPV电泳型1两个株系(H株和I株)、舞毒蛾Lymantria dispar CPV电泳型1、舞毒蛾CPV电泳型14及粉纹夜蛾Trichoplusia ni CPV电泳型全基因组序列,为该病毒的进化与起源的研究提供更多的遗传信息。本文从结构功能、侵染特点、基因组特点及应用前景等方面综述了昆虫质型多角体病毒的研究进展。     

马尾松毛虫质型多角体病毒多角体蛋白基因的cDNA克隆及序列分析

通过对马尾松毛虫质型多角体病毒的增殖、纯化,获得一株单一类型的质型多角体病毒。提纯的病毒粒子经SDS－酚抽提,琼脂糖凝胶电泳分离基因组dsRNDA,回收纯化第十片段S10。S10经DMSO变性,逆转录合成cDNA第一链,PCR扩增后,克隆在pGEM-T载体上,对重组子进行限制性内切酶分析及序列测定。结果表明,克隆片段全长763bp,起始密码AUG位于3－5残基,终止密码UGA位于747－749残基。推测DpCPV多角体蛋白基因编码248个氨基酸的多肽,分子量28kD。和家蚕质型多角体病毒（BmCPV）多角体蛋白基因相比较,核苷酸和编码氨基酸序列同源性分别为89.3%和97.6%。     

家蚕病毒的表面增强拉曼光谱研究

得到并分析了家蚕核型多角体病毒（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉＮｏｃｌｅａｒＰｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓＶｉｒｕｓ缩写为ＢｍＮＰＶ）和质型多角体病毒（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃＰｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓＶｉｒｕｓ缩写为ＢｍＣＰＶ）包涵体（即核型多角体ＢｍＮＰＢ和质型多角体ＢｍＣＰＢ）在银胶溶液中的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）光谱。ＢｍＮＰＢ和ＢｍＣＰＢ通过氨基酸残基侧链的Ｓ原子、ＣＯＯ－（ＣＯＯＨ）和ＮＨ２（ＮＨ）基团以及蛋白质分子的Ｎ－末端与银表面相作用。Ｔｒｐ残基金部或大部处于疏水环境中。ＢｍＮＰＢ中蛋氨酸残基侧链的Ｓ－ＣＨ２和ＣＨ２－ＣＨ２链分别为扭曲和扭曲式构型。ＢｍＣＰＢ中的Ｓ－ＣＨ２和ＣＨ２－ＣＨ２链则分别属于反式和扭曲构型;Ｃ－Ｃ－Ｓ－Ｓ－Ｃ－Ｃ链为反式－扭曲－反式结构。     

异源多角体蛋白对家蚕核型多角体病毒粒子的包装

利用PCR方法从AcMNPV基因组DNA中分离出多角体蛋白基因 ,将该扩增片段克隆到转移载体pBacPAK8中 ,得到重组转移载体pOAc。将该质粒DNA与线性化的Bm BacPAK6病毒基因组DNA共传染BmN细胞 ,得到了能形成多角体且不产生蓝色空斑的重组病毒hp BmNPV。纯化该重组病毒的多角体颗粒 ,并对多角体蛋白、病毒核酸及多角体病毒颗粒进行分析 ,发现AcMNPV的多角体蛋白能在家蚕细胞中大量表达且能在细胞内识别家蚕核型多角体病毒并组装成多角体颗粒 ;病毒基因组DNA因部分交换 ,其酶切行为发生了相应的变化 ;电镜观察发现经AcMNPV多角体蛋白包装的家蚕核型多角体病毒的多角体颗粒大小为1 2 μm～ 2 9μm ,明显小于野生型家蚕核型多角体病毒的多角体颗粒     

家蚕ADP/ATP转运酶(BmANT)抑制BmNPV增殖作用机制研究

【目的】家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)隶属于杆状病毒,需要借助宿主细胞能量代谢进行自身增殖复制。家蚕ADP/ATP转运酶(Bombyx mori ADP/ATP translocase,BmANT)是线粒体转运蛋白,在BmNPV感染条件下和家蚕热休克蛋白60(heatshockprotein60,BmHSP60)具有直接的相互作用。因此,鉴定Bmant基因在BmNPV感染过程中的功能特征,有助于解析杆状病毒劫持宿主细胞因子促进自身增殖复制机制,完善杆状病毒和宿主相互作用网络。【方法】通过结构域预测BmANT蛋白的结构特征,荧光定量PCR分析Bmant基因在BmNPV感染后的变化特征;并过表达BmANT检测其对病毒DNA复制和病毒蛋白表达变化影响;进一步在转录水平分析Bmant和Bmhsp60基因的调控关系;最后通过流式细胞术等技术鉴定Bmant和Bmhsp60基因共同调控BmNPV增殖复制的机制。【结果】SMART软件预测显示BmANT包含3个线粒体载体结构域,BmNPV感染24 h后Bmant基因持续下调表达。过表达Bmant基因能够显著抑制BmNPV DNA的复制和VP39蛋白表达。荧光定量PCR分析显示Bmant和Bmhsp60基因具有相互拮抗作用,能够相互抑制转录。Bmant和Bmhsp60共同过表达分析显示,BmANT和BmHSP60共同作用BmNPV能够抑制病毒的增殖复制。【结论】结果表明,BmANT是一个线粒体载体蛋白,具有显著的抗病毒作用,能够下调Bmhsp60基因表达,并抑制BmNPV增殖复制。     

家蚕核型多角体病毒BmNPV泛素基因缺失显著降低病毒增殖效率北大核心

【目的】泛素是一类进化上高度保守的、由76个氨基酸组成的多肽,是蛋白质泛素化修饰过程中所必需的底物分子,蛋白质泛素化修饰异常会影响宿主的生长和发育。家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)基因orf26是一个编码病毒泛素的基因,其在病毒增殖中的具体功能尚不清楚。【方法】本研究利用同源重组的方法将氯霉素(chloramphenicol)基因(Cm)表达盒替换家蚕杆状病毒泛素基因序列3’端的50个碱基对序列,构建携带Cm表达盒的重组BmNPV病毒基因组(Bm-Bacmid^(Ub-KO)),利用转座原理将绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,gfp)表达盒插入Bm-Bacmid^(Ub-KO)和野生型Bm-Bacmid^(WT)转座位点,构建重组质粒Bm-Bacmid^(Ub-KO-GFP)和Bm-Bacmid^(WT-GFP),以及异位互补型的质粒Bm-Bacmid^(GFP-Ub Rep)。这些重组病毒分别转染家蚕卵巢细胞(Bombyx mori ovarian cell,BmN)后,对转染后的细胞进行绿色荧光观察。【结果】泛素基因缺失后不影响感染性病毒粒子的产生,但与野生型相比,泛素缺失型重组病毒明显降低了感染的细胞中产生的绿色荧光数量。免疫印迹分析表明,泛素缺失后降低重组病毒结构蛋白GP64和VP39在细胞中的表达水平,显著降低病毒增殖效率。生物分析表明,泛素缺失的重组病毒能延缓家蚕半致死时间15 h。【结论】BmNPV泛素基因缺失不影响感染性病毒粒子的产生,但显著降低病毒增殖效率。本研究为阐明泛素在BmNPV增殖中的具体作用提供了实验依据。     

Isolation and reconstitution of the RNA replicase of the cytoplasmic polyhedrosis virus of silkworm,Bombyx mori

Summary After irradiation of the virus particles of CPV, the RNA replicase associated with the virion was isolated in the form of a genome-replicase complex with DEAE-Sephadex A-25 chromatography. This complex was then treated with Triton X-100 and purified by phosphocellulose column chromatography. The RNA replicase reconstituted with the doublestranded RNA of CPV showed both the enzyme activity of RNA polymerase and methyltransferase. The single-stranded RNA could not serve as the template for the RNA replicase. The role of the RNA replicase of CPV is discussed.     

杆状病毒凋亡抑制基因IAP1促进家蚕CyclinB的核内积累

[目的]家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是生产上危害最严重的病原之一。BmNPV感染BmN-SWU1细胞将细胞周期阻滞于G2/M期。CyclinB是调控细胞周期G2期向M期转换的重要细胞周期蛋白。因此,研究BmNPV感染后CyclinB变化对解析病毒调控细胞周期的机制具有重要意义,同时探究这个过程中与CyclinB互作的病毒蛋白,可为构建家蚕转基因品系提供分子靶标。[方法]qRT-PCR检测BmNPV感染后BmCyclinB的表达变化;免疫荧光观察病毒感染前后BmCyclinB的定位变化,通过细胞质细胞核蛋白分离实验验证。免疫共沉淀钓取与BmCyclinB互作的病毒蛋白。BmNPV感染期间敲除BmNPV IAP1观察BmCyclinB的入核比例。[结果]BmNPV感染后BmCyclinB转录水平下调。BmNPV感染前BmCyclinB主要定位于细胞质,而感染后主要定位于细胞核。BmNPV感染BmN-SWU1细胞后促进BmCyclinB在核内积累。共钓取了7个与BmCyclinB互作的病毒蛋白,免疫共沉淀和细胞共定位证明BmNPV IAP1与BmCyclinB之间存在相互作用。敲除BmNPV IAP1后BmCyclinB进入细胞核的数量显著减少。[结论]BmNPV IAP1可通过与BmCyclinB互作,促进BmCyclinB在核内积累。     

hsc70-4基因促进家蚕核型多角体病毒复制增殖

【目的】热休克应答(heatshockresponse,HSR)是机体细胞应对环境压力的一种重要防御策略,鉴定热休克蛋白在杆状病毒侵染宿主过程中的功能,并揭示其作用的分子机制,为探明宿主与病毒相互作用的分子基础提供理论依据。【方法】通过分子克隆技术对Bmhsc70-4基因进行克隆,并利用BioEdit及GeneDoc对其进行多序列比对分析;分别通过真核表达和基于CRISPR/Cas9的基因编辑系统对Bmhsc70-4基因进行过表达和敲除;利用荧光定量PCR技术检测相应基因的表达量;通过对Caspase-9和Caspase-3/7活性的检测确定Bmhsc70-4基因对细胞凋亡的影响;通过免疫荧光验证BmHSC70-4和BmIAP的共定位情况,并进一步通过免疫共沉淀验证它们的相互作用。【结果】Bmhsc70-4基因开放阅读框为1950bp,编码649个氨基酸,在昆虫间具有较高的保守性;BmNPV能够诱导Bmhsc70-4基因上调表达,过表达Bmhsc70-4基因能够促进BmNPV的增殖,敲除Bmhsc70-4基因能够抑制BmNPV的增殖,表明Bmhsc70-4基因的表达利于BmNPV的增殖;Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能;荧光共定位显示BmHSC70-4和BmIAP共定位于细胞质中,免疫共沉淀结果表明两者可以相互作用;BmNPV侵染过程中Bmhsc70-4基因能够促进Bmiap基因的表达。【结论】Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能,在BmNPV侵染家蚕细胞过程中,能够与BmIAP相互作用,并促进BmNPV复制增殖。     

Characterization of a cytoplasmic polyhedrosis virus from Estigmene acrea (Lepidoptera)

A cytoplasmic polyhedrosis virus (CPV) containing a segmented double-stranded RNA genome was isolated from Estigmene acrea larvae by isopycnic centrifugation in a sucrose density gradient. Ten double-stranded RNA segments with molecular weights (MW) from 2.8 to 0.67 × 10⁶ were separated by agarose gel electrophoresis. A total of ten virus proteins ranging from 14,000 to 128,000 MW were detected after separation by sodium dodecyl sulfate (SDS)-polyacrylamide gel electrophoresis. A MW of 28,500 was determined for E. acrea CPV occlusion body protein.     

The mechanism of sex-specific splicing at the doublesex gene is different between Drosophila melanogaster and Bombyx mori

We have previously reported that Bmdsx, a homologue of the sex-determining gene, doublesex (dsx), was found to be sex-specifically expressed in various tissues at larval, pupal, and adult stages in the silkworm, Bombyx mori, and was alternatively spliced to yield male- and female-specific mRNAs. To reveal sex-specific differences in splicing patterns of Bmdsx pre-mRNA, the genomic sequence was determined and compared with male- and female-specific Bmdsx cDNA sequences. The open reading frame (ORF) consisted of five exons. Exons 3 and 4 were specifically incorporated into the female type of Bmdsx mRNA. On the other hand, exon 2 was spliced to exon 5 to produce the male type mRNA of Bmdsx. As in the case of Drosophila dsx, the OD2 domain was separated by a female-specific intron into sex-independent and sex-dependent regions. Sex-specific splicing occurred in equivalent positions in the Drosophila dsx gene. However, unlike Drosophila dsx, the female-specific introns showed no weak 3′ splice sites, and the TRA/TRA-2 binding site related sequences were not found in the female-specific exon, nor even in any other regions of the Bmdsx gene. Moreover, an in vitro splicing reaction consisting of HeLa cell nuclear extracts showed that the female-type of Bmdsx mRNA represented the default splicing. These findings suggest that the structural features of the sex-specific splicing patterns of Bmdsx pre-mRNA are similar to those of Drosophila dsx but the regulation of sex-specific alternative splicing of Bmdsx pre-mRNA is different.     

Metabolism of hydrogen peroxide in univoltine and polyvoltine strains of silkworm (Bombyx mori)

Recent work has demonstrated that hydrogen peroxide functions as a signaling molecule controlling different essential processes in plants and mammals, which can be produced by superoxide dismutase (SOD) and xanthine oxidase (XO) and decomposed by catalase (CAT), respectively. Progeny diapause of the silkworm, Bombyx mori, is induced by diapause hormone (DH) and the expression of DH gene in the maternal generation has been determined. In order to investigate the relationship between the metabolism of H₂O₂ and the expression of DH gene, level of H₂O₂ and activities of SOD, XO and CAT between univoltine and polyvoltine strains, which can produce diapause and non-diapause eggs, respectively, at embryonic and pupal stages were measured. Our results showed that there were significant differences in the metabolism of hydrogen peroxide between two strains and between embryonic and pupal stages. Compared to polyvoltine strain, level of hydrogen peroxide in univoltine strain was significantly higher from stage 19 to stage 21 but lower from stage 24 to stage 29 and the whole pupal stage (Fig. 1). Variations of hydrogen peroxide indicated that hydrogen peroxide may be involved in the active release of DH and the progeny diapause decision by DH rather than the expression of DH gene.     

家蚕BmAKR基因家族的鉴定及在蚕卵中的表达分析

醛酮还原酶超家族(aldo-keto reductase super family,AKRs)具有广泛的底物特异性,目前尚未见对昆虫AKR基因家族成员的系统鉴定报道。本研究采用生物信息学手段,预测了家蚕(Bombyx mori) AKR基因的系统进化、理化性质、染色体定位、保守基序和基因结构,通过转录组数据和实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real time polymerase chain reaction,q RT-PCR)分析了不同组织时期及不同发育状态蚕卵中Bm AKR基因的表达水平,并采用Western blotting检测了蚕卵中该蛋白的表达量。本研究共鉴定出11个Bm AKR基因,分布在4条不同的染色体上,都具有AKR家族特有的(α/β) 8桶保守结构,理化特征较为相似;系统进化分析显示,其可分为2个家族(AKR1和AKR2)。转录组数据分析显示,家族成员基因在不同组织时期中的表达差异较大。进一步分析发现,一部分Bm AKR基因在非滞育卵的表达量显著高于滞育卵;但Bm AKR1-1在滞育卵中的表达量却显著高于非滞育卵。蛋白水平的检测发现Bm AKR1...