野桑蚕、蓖麻蚕及家蚕基因组的RFLP分析

以家蚕Bombyx mori丝素重链基因、丝胶基因1和胰凝乳蛋白酶抑制因子13基因为探针,对野桑蚕B.mandarina、蓖麻蚕Philosamia cynthia ricini和家蚕B.mori基因组DNA进行限制性片段长度多态性分析。结果发现,在野桑蚕、蓖麻蚕基因组中存在着家蚕丝素重链基因、丝胶基因1的同源序列,而在中日野桑蚕以及蓖麻蚕品种间存在着限制性酶切位点差异;丝胶基因1在中国野桑蚕基因组的EcoRⅠ酶切图谱较日本野桑蚕与家蚕更为一致,表明家蚕与中国野桑蚕亲缘关系更近。此外,在野桑蚕基因组中发现了家蚕胰凝乳蛋白酶抑制因子13基因的同源序列,并且在家蚕品种间以及中日野桑蚕之间也存在着多态性。这些结果表明不同绢丝昆虫在适应生存环境的进化过程中,基因组发生了结构改变。     

野桑蚕酚氧化酶原基因cDNA的分子克隆及其特征

酚氧化酶在昆虫的免疫防御机制中起着重要作用。利用RT-PCR和RACE方法,克隆了野桑蚕酚氧化酶原基因,获得了其cDNA序列。该序列长2 134 bp,含有一个2 082 bp的完整开放阅读框,编码一个由693个氨基酸残基组成的蛋白质。推导的氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫PPO2基因相应氨基酸序列有较高的同源性,该序列具有它们的PPO基因所共有的典型特征。组织特异性表达分析表明了该基因在野桑蚕5龄幼虫的血细胞、体壁、头部、精巢、卵巢、脂肪体和中肠等组织及其不同的发育阶段均有表达。这些结果为进一步研究野桑蚕酚氧化酶原基因的功能提供了分子基础。     

基于线粒体COⅠ和NADH-6基因分子检测的中日家蚕和野桑蚕亲缘关系的研究

为了进一步明确家蚕和野桑蚕的亲缘关系,收集了中国和日本的一些家蚕和野桑蚕品种资源,提取了家蚕和野桑蚕的总mRNA,通过RT-PCR克隆了家蚕和野桑蚕线粒体DNA (mtDNA)的细胞色素氧化酶亚基1基因(cytochrome oxidase subunit 1 gene, COⅠ)和NADH-6基因,并制备探针进行了DIG-RFLP检测。结果表明,中国和日本的家蚕与中国野桑蚕的COⅠ和NADH-6基因的DIG-RFLP的分子多态性相同,但与日本野桑蚕存在差异。此结果从线粒体水平证实了中国和日本的家蚕都起源于中国野桑蚕,而不是起源于日本的野桑蚕。     

野桑蚕卵黄原蛋白的鉴定及cDNA序列分析

利用SDS-PAGE和Western blot方法分析鉴定了野桑蚕Bombyx mandarina Moore卵黄原蛋白,发现该蛋白由大小两个亚基组成,分子量分别为175 kD和42 kD。利用昆虫卵黄原蛋白进化上的保守性,根据家蚕的卵黄原蛋白cDNA序列设计特异性引物在野桑蚕的总RNA进行RT-PCR扩增,对于3′和5′端进行RACE扩增,解析获得了野桑蚕卵黄原蛋白cDNA全序列(GenBank登录号AY 309967)。该序列含有5.754个碱基,由一个开放阅读框组成,编码1.780个氨基酸,卵黄原蛋白的氨基酸序列与家蚕的同源性达到97.6%。在特定的酶切位点(RSRR)处,即第364～367个氨基酸位置,卵黄原蛋白前体被酶切为大小两个亚基,根据氨基酸推算的相对分子质量分别为161.571 kD和40.794 kD,如果考虑到翻译后的修饰,这与SDS-PAGE的结果是吻合的。同源性分析表明,昆虫卵黄原蛋白一级结构分化基本上局限在同一目内,具有较高的保守性。     

烟青虫感染核型多角体病毒后围食膜的病变

昆虫的围食膜是衬在昆虫中肠内一种网状的结构,它可充作虫体抵御外来病原侵染的一道屏障。关于鳞翅目昆虫幼虫感染了昆虫病毒后围食膜的病变问题,国内外鲜有报道。尤锡镇和康慧娟(1985)曾以实验证明家蚕围食膜对核型多角体病毒有灭活作用,而且认为核型多角体病毒不能侵染和破坏围食膜。Derksen和Granados(1988)则证明染病幼虫的围食膜因不同杆状病毒(包括两种核型多角体病     

三种家蚕蛾的卵壳斑纹比较观察

在1946年祝汝佐教授调查我国境内的桑树害虫,在家蚕蛾科方面,到目前为止,仅仅发见家蚕(Bombyx mori L.)桑蚕(Theophila mandari-na M.)和桑螨(Rodentia menciana M.)三种,它们在分类学上是同属这一科的,所以性状亦很相近,以前许多学者将这科昆虫的形态与生活史研究得很详细,但是在卵壳方面只有家蚕有人观察过,家蚕卵壳的外面,具有特殊的斑纹,那末桑蚕与桑螨的卵壳斑纹是什么形状的呢?这个     

三种昆虫核型多角体病毒DNA的限制性内切酶酶解分析

在茶尺蠖、茶毛虫、斜纹夜蛾三种昆虫的四株核型多角体病毒中提取DNA,应用限制性内切酶图谱分析法研究,结果表明三种昆虫核型多角体病毒的内切酶图谱各不相同。而二株茶尺蠖核型多角体病霉的内切酶图谱是一致的。     

野桑蚕谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）基因的诱导表达定量分析

谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）在机体的解毒代谢和抗氧化中起重要作用。为了从分子水平上探究野桑蚕Bombyx mandarina对杀虫剂抗性的产生机理,本研究采用实时荧光定量RT-PCR方法,对GSTs基因在正常饲养野桑蚕5龄幼虫及用敌敌畏和溴氰菊酯处理5龄幼虫不同组织中的转录水平进行检测,并采用Actin3内源参照基因对检测结果进行归一化处理。结果表明：用敌敌畏和溴氰菊酯处理5龄幼虫24 h后,GSTs基因在各组织中的诱导转录水平存在差异,但GSTs基因在脂肪体中的诱导转录水平最高,其次为中肠,可能与这2种组织是野桑蚕主要的解毒器官有关。其中,GSTe2和GSTe5基因诱导转录水平相对较高,推测这2个基因可能主要参与野桑蚕对外源物质的解毒代谢。     

枣尺蠖核型多角体病毒病的研究

从枣尺蠖(Sucra jujuba Chu)幼虫虫尸中分离到一种核型多核体病毒。其多角体平面图象多为四、五边形,直径约0.8—2.0微米,多数1.5微米。多角体在0.05MNa_2co_3+0.05MNacl 溶液中降解,能游离释放出杆状有毒粒子,病毒粒子两端圆滑,其大小约285—300×48—55毫微米。室内和野外在自然温度条件下试验结果表明,该株病毒对枣尺蠖幼虫有很高的致病力,室内感染3龄幼虫,其 LC_(50)为4×10~(4·6)多角体/毫升。但对槐尺蠖、木橑尺蠖、桑尺蠖、银纹夜蛾、家蚕和柞蚕不致病。     

不同生长阶段家蚕1-脱氧野尻霉素富集与食桑量的相关性研究

为了研究家蚕富集1-脱氧野尻霉素(DNJ)的机制,采用柱前衍生化高效液相色谱法分析不同生长阶段家蚕及其代谢产物和所食桑叶中DNJ的含量,研究家蚕幼虫体1-脱氧野尻霉素富集与食桑量的相关性。结果显示不同生长期家蚕及其副产物中DNJ的累积量有较大差异,且呈一定规律性变化,先上升后下降,于四龄时最高。家蚕幼虫期蚕体及其副产物中DNJ总累积量与其在该阶段所食桑叶中DNJ总量相当,且家蚕的任一成长发育阶段(蚁蚕和熟蚕不吃桑叶除外),其蚕体DNJ含量均大大高于桑叶中的DNJ含量,表明家蚕具有累积或富集DNJ的机能,本研究结果为进一步研究家蚕富集DNJ的机制提供了理论依据。     

C-prolinylquercetins from the yellow cocoon shell of the silkworm, Bombyx mori

Two flavonoids containing the l-proline moiety, 6-C-[(2S,5S)-prolin-5-yl] quercetin (prolinalin A) and 6-C-[(2S,5R)-prolin-5-yl] quercetin (prolinalin B), were isolated from the cocoon shell of the silkworm, Bombyx mori. Their structural elucidation was achieved by application of acid hydrolysis and spectroscopic methods. These compounds were not found in the leaves of mulberry (Morus alba L.), the host plant of the silkworm, suggesting that the flavonoids are metabolites of the insect. This is the first time that flavonoids with an amino acid moiety have been found as naturally occurring compounds.     

基于RAPD分析的中国野桑蚕和家蚕遗传多样性和系统发育关系研究

对具代表性的中国11个地区的野桑蚕Bombyx mandarina进行了随机引物扩增多态性DNA(RAPD)分析,结果表明：不同地区的野桑蚕的遗传距离较大,最大为0.465(安康-镇江),最小的也有0.209(武汉-合肥);同一地区不同个体野桑蚕的遗传距离也较大,最大为0.318,最小的为0.144。它们均远大于家蚕B.mori品种内个体间的遗传距离(最大为0.068、最小为0.015),甚至超过了家蚕品种间的遗传距离(最大为0.258、最小为0.197)。这表明中国野桑蚕是一个十分混杂的、遗传多样性非常丰富的群体。另外,在大多数情况下野桑蚕的遗传距离表现出与空间距离正相关。遗传距离和系统发育分析结果显示陕西一带的野桑蚕成分复杂,有重要的演化意义。     

Bioaccumulation of cobalt in silkworm (Bombyx mori L.) in relation to mulberry, soil and wastewater metal concentrations

The present study was planned to evaluate Co(II) toxicity in silkworm population. The soil was irrigated using synthetic wastewater to determine the effects of pH and initial cobalt concentration in its bioaccumulation in silkworm (Bombyx mori L.) food chain. The amount of cobalt in wastewater, soil, mulberry and silkworm was determined by atomic absorption spectrophotometer (AAS) analysis. The obtained results clearly indicate that silkworm can be used as template to indicate local cobalt pollution as its body length, body weight and mortality rate was found to be strongly related to cobalt concentration. Higher the cobalt amount in mulberry leaves more the toxicity to silkworm population. At 400 mg/L Co concentration and pH 4 there was maximum deposition of Co in the soil from the synthetic effluent. However, in plants and silk worm the accumulation of Co was maximum at pH 4.5 at an initial Co concentration of 400 mg/L in the synthetic effluent. The maximum cobalt found in wastewater, soil, mulberry and silkworm was 400 ± 0.01, 273.5 ± 0.04, 42.85 ± 0.01, 36.62 ± 0.22 mg/kg, respectively.     

桑-蚕系统中镉的吸收、累积与迁移

对桑－蚕系统中镉的吸收,累积与迁移行为研究结果表明：（１）桑树对土壤镉污染有一定的耐性,桑树镉累积量和相对累积率与土壤镉浓度的关系可分别用回归方程Ｔａ＝ａ＋ｂｌｏｇ（Ｓｃ）和ｌｏｇ（Ｒａ）＝ａ＋ｂｌｏｇ（Ｓｃ）描述。（２）随着土壤镉浓度的增加,镉在桑树根部的分布率明显增加,地上部分的分布率有所降低,运转到叶片的比率明显降低。（３）蚕体,蚕砂和蚕茧的镉含量,镉累积量,随着桑叶镉含量的增加而增加。     

家蚕耐氟性差异的细胞化学研究

对不同蚕品种的耐氟性、ACPase的氟敏感性、蚕品种耐氟性机理的研究表明,在供试蚕品种中以浙农1号的耐氟性最强,杭 8的耐氟性最弱;家蚕Bombyx mori血淋巴ACPase活性与蚕品种的耐氟性无明显关系;氟对蚕的血淋巴和中肠组织细胞的ACPase活性都有抑制作用,并随着氟添食浓度的增加ACPase活性降低,但超过一定浓度的氟添食,血淋巴ACPase活性反而有一个回升的过程,这个转折点出现可能的浓度及回升的幅度与蚕品种的耐氟性有关;细胞化学研究发现此转折点的出现是由于高浓度氟引起细胞结构的破坏而导致蚕体组织细胞内的ACPase大量向血腔释放的结果;氟敏感性蚕品种杭 8在很低氟量添食即可引起中肠组织细胞的ACPase大量向血腔释放,使血淋巴中的ACPase活性大幅度上升,随后ACPase活性受到完全的抑制;耐氟性较强的蚕品种浙农1号则在较高的氟含量添食时才向血腔释放ACPase,且血淋巴中ACPase增高的幅度小,在很高的氟量添食时全面抑制中肠ACPase活性。氟对不同品种ACPase活性影响的差异被认为是家蚕品种耐氟性差异机理之一。     

中国野桑蚕遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP技术对我国具有代表性的7个省市的10个野桑蚕(Bombyx mandarina)种群和2个家蚕（Bombyx mori)品种的遗传多样性进行了研究。结果表明：杭州、陕西和重庆3个地区的野桑蚕种群间及种群内个体间的遗传距离都比家蚕品种大。野桑蚕存在广泛的变异,7个省市的10个野桑蚕种群之间的遗传距离为0．164－0．444（平均值为0．3826）,平均杂合度为0．7061,表明野桑蚕自然群体的遗传多样性十分丰富。     

Recycling of urea associated with the host plant urease in the silkworm larvae,Bombyx mori

Urea concentration and urease activity in the midgut content were compared between larvae of the silkworm, Bombyx mori fed an artificial diet and those fed fresh mulberry leaves. A considerable amount of urea was found in the midgut content of the both larvae, however it was significantly lower in the larvae fed fresh mulberry leaves than in the larvae fed the artificial diet; average urea concentrations in the midgut content of the larvae fed fresh mulberry leaves and the artificial diet were 2.9 and 4.6 &mgr;mol/g, respectively. Urea in the midgut content seems to be secreted from the insect itself since the amount of urea in both diets were negligibly small. Urease activity was detected only in the midgut content of the larvae fed fresh mulberry leaves but not in other tissues of the larvae. On the other hand, no urease activity was detected in the midgut content of the larvae fed the artificial diet. Subsequently, to elucidate the role of mulberry leaf urease in the midgut lumen, larvae that had been reared on the artificial diet were switched to fresh mulberry leaves. The diet switch caused a rapid decrease in urea concentration in the midgut content and an increase in ammonia concentration in the midgut content, suggesting that secreted urea could be hydrolyzed to ammonia by mulberry leaf urease in the midgut lumen. Furthermore, to investigate the physiological significance of mulberry leaf urease on urea metabolism of the silkworm, (15)N-urea was injected into the hemocoel, and after 12 h the larvae were dissected for (15)N analysis. A considerable amount of (15)N was found to be incorporated into the silk-protein of the larvae fed fresh mulberry leaves, but there was little incorporation of (15)N into the silk-protein of the larvae fed the artificial diet. These data indicate that urea is converted into ammonia by the action of mulberry leaf urease in the midgut lumen and used as a nitrogen source in larvae fed mulberry leaves.     

不同饲料饲养家蚕其肠道微生态优势菌群类型的组成及差异性

为探讨鳞翅目昆虫的生长发育及抗病性与肠道微生态状况的关系,以不同的桑科植物柘叶与桑叶分别饲养家蚕,采用纯培养分离检测技术、16S rDNA序列测定和系统发育分析方法,对4、5龄家蚕肠道优势菌群的类型进行了鉴定和差异性分析。结果表明:柘叶与桑叶饲养家蚕共有的优势菌群有短波单胞杆菌属(Brevundimonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)和葡萄球菌属(Staphylococcus)4个类群。从桑叶饲养家蚕肠道中检索到的优势菌群还有气单胞菌属(Aeromonas)、短杆菌属(Brevibacterium)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、埃希氏菌属(Escherichia)和克雷伯氏菌属(Klebsiella)5个类群,而从柘叶饲养家蚕肠道中检索到的优势菌群仅有假单胞菌属(Pseudomonas)和土壤杆菌属(Agrobacterium)2个类群。饲料的改变导致家蚕肠道微生态细菌种群组成的变化,从柘叶饲养家蚕肠道中分离出的优势菌群与桑叶饲养的家蚕相比,出现较大差异且不如桑叶饲养家蚕的菌群丰富。推测这种改变可能与柘叶饲养家蚕生长发育不良、容易患病具有相关性。     

He—Ne激光辐照野桑蚕生物学效应研究

采用一定量He-Ne激光辐照野桑蚕催青卵及蚕肾,并与家蚕杂交,对其子代的蛋白质和酯酶同工酶进行电泳分析,结果发现谱带数目及活性有变化。另外,茧质调查和丝质调查与对照相比也有差异,并发现丝长和纤度特好的变异个体,显示He-Ne激光辐照对野桑蚕生理生化性状有一定影响。     

不同饲料饲育的家蚕幼虫肠道细菌的多样性分析

【目的】为研究饲料对不同家蚕Bombyx mori品种肠道微生物菌群的影响。【方法】以筛选到的家蚕广食性品种GS和普通品种1015为研究对象,收集从收蚁开始分别饲育桑叶(GS. m和C1015. m组)和人工饲料(GS. b组)至4龄盛时期的家蚕肠道样本,采用高通量测序的方法对其肠道微生物16S r DNA的V3-V4区进行测序分析,比较它们之间肠道微生物的差异。【结果】在门水平上,所测家蚕肠道样本的优势菌为厚壁菌门(Firmicutes)和变形杆菌门(Proteobacteria);在科水平上,所测样本主要优势菌为明串珠菌科(Leuconostocaceae)、乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等;在属水平上,所测样本主要的优势菌为魏斯氏属Weissella、乳酸菌属Lactobacillus、布赫纳氏菌属Buchnera、甲基杆菌属Methylobacterium、叶瘤菌属Phyllobacterium、肠球菌属Enterococcus和脆弱拟杆菌属Bacteroides等。家蚕品种GS经桑叶和人工饲料饲育后,甲基杆菌属Methylobacterium、布赫纳氏菌属Buchnera等菌属仅在桑叶饲育的GS肠道内出现,而魏斯氏菌Weissella、短芽孢杆菌属Brevibacillus等菌属只在人工饲料饲育的GS肠道内出现。同是桑叶饲育的家蚕品种GS和1015,其肠道内相同的优势菌有叶瘤菌属Phyllobacterium、脆弱拟杆菌属Bacteroides、不动细菌属Acinetobacter等。相较于广食性蚕品种GS的肠道菌群,肠球菌属Enterococcus、草螺菌属Herbaspirillum、丝硫菌属Thiothrix等菌属仅在普通蚕品种1015肠道中被检测到。GS. b组家蚕肠道细菌的物种多样性低于GS. m和C1015. m。GS. m肠道中丰度差异显著性最高的菌群为变形菌门(Proteobacteria),GS. b肠道中丰度差异显著性最高的菌群为杆菌纲(Bacilli)和乳杆菌目(Lactobacillales),而C1015. m肠道中丰度差异显著性最高的菌群为粪肠球菌属Enterococcus和肠球菌科(Enterococcaceae)。【结论】经桑叶饲育的不同蚕品种(GS和1015)的肠道微生物比人工饲料饲育的家蚕肠道微生物更趋于一致;经桑叶饲育的广食性家蚕肠道微生物物种多样性较高于经人工饲料饲育的广食性家蚕。