黑腹果蝇先天免疫研究进展

先天免疫是昆虫适应复杂环境的关键,也是新型害虫防治的重要研究方向。昆虫通过模式识别受体识别环境中不同的病原物,激活先天免疫系统以清除病原物。昆虫的先天免疫系统主要包括体液免疫与细胞免疫,体液免疫包括免疫信号通路诱导产生抗菌肽、活性氧以及黑化作用等,细胞免疫包括血细胞的吞噬、包囊和凝结。本文将重点总结黑腹果蝇Drosophila melanogaster在模式识别受体、免疫信号通路和细胞免疫相关方面的研究进展,为进一步研究其他经济昆虫与农业害虫的免疫机制,提高生产经济效益提供参考。     

黑腹果蝇的性别控制

性别的形成包括两个过程,即性别决定和性别分化。果蝇的性别控制研究包括性别决定、性别分化、性别鉴定、性别诱导和性别控制5个方面。性别决定是在两种不同发育途径之间的选择,它提供了一个研究基因调控的模式系统。果蝇的性别决定问题已经研究得相当详细［1］。性别分化是使胚胎向着雌性或雄性发育的过程,决定了性别表型。果蝇的性别分化也取得了不少研究成果。近年来,许多重要的性别调控基因已被克隆和鉴定。随着果蝇基因组全序列测定的完成,果蝇的性别控制研究将会更为深入而完善。本文对与黑腹果蝇性别决定和性别分化相关的一些问题进行综述。     

产气荚膜梭菌促进黑腹果蝇的生长和发育

【目的】黑腹果蝇Drosophila melanogaster肠道中栖生着众多微生物,通过分离和研究其内共生菌,以研究肠道菌群的多态性和作用。【方法】利用Hungate滚管技术从黑腹果蝇成虫肠道分离厌氧细菌;通过记录果蝇的发育历期和生长速率,检测该细菌对果蝇发育和生长的影响。【结果】首次从黑腹果蝇肠道内分离到一株产气荚膜梭菌Clostridium perfringens。该菌能够有效地定植到果蝇肠道内,是果蝇肠道共生菌。产气荚膜梭菌显著地缩短无菌果蝇的发育历期,将无菌果蝇成蛹天数由20 d缩短到8.1 d,羽化天数由30 d缩短到12.7 d。该菌还可以提高果蝇生长速率。【结论】本研究揭示了产气荚膜梭菌是果蝇的内共生菌,可以通过提高生长速率而有效地促进果蝇的生长和发育。     

共生表皮葡萄球菌促进果蝇胚后发育

【背景】动物体定殖有多种共生微生物,这些共生微生物严重影响着宿主生理和病理,日益成为研究热点之一。【目的】分离与鉴定黑腹果蝇共生菌,探究表皮葡萄球菌对黑腹果蝇的发育影响和潜在作用机制。【方法】用CEM培养基(Carotenoid expression medium)从果蝇肠道内分离细菌,通过16SrRNA基因序列比对鉴定菌株;以发育时间和幼虫表面积检测果蝇的发育时期和生长速率;利用实时定量PCR检测果蝇促前胸腺激素与胰岛素通路的激活。【结果】从果蝇体内分离到的菌株为表皮葡萄球菌,该菌可以有效定殖于果蝇的肠道。表皮葡萄球菌通过提高果蝇生长速率而显著促进其发育。在分子水平上,表皮葡萄球菌激活PTTH和胰岛素信号以刺激宿主的生长发育。【结论】表皮葡萄球菌是果蝇的一种共生菌,可以通过调控PTTH和胰岛素信号而刺激果蝇生长发育。     

黑腹果蝇的分离变相因子

众所周知,一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样以相同比例分离到不同的配子中去,这是生物中最基本的遗传规律———孟德尔分离定律。但实际上并不是所有基因的分离都严格遵循孟德尔分离定律,存在于黑腹果蝇中的分离变相因子（ＳｅｇｒｅｇａｔｉｏｎＤｉｓｔｏｒｔｅｒ,以下简称ＳＤ）就是一种具有减数分裂驱动（ｍｅｉｏｔｉｃｄｒｉｖｅ）性质的、违反孟德尔分离定律的特殊遗传因子,从六十年代发现至今引起了人们的广泛关注,本文从其遗传背景,结构特征及进化规律等方面分别介绍一些近期的研究结果。１…     

霍氏肠杆菌对黑腹果蝇生长和发育的影响

【背景】共生菌群可以影响宿主的生理、代谢以及神经行为,黑腹果蝇是研究宿主与共生菌作用机制的优秀遗传模型。【目的】分离和鉴定黑腹果蝇体内的共生菌,并研究其对果蝇生长和发育的影响。【方法】利用YG固体培养基分离果蝇肠道菌;革兰氏染色、生化鉴定和16S rRNA基因比对鉴定菌种;体内定殖和世代传递实验验证细菌与果蝇的共生关系;建立无菌和悉菌模型,通过发育历期和生长速率来验证其促生长作用;RT-PCR检测促生长分子基因表达;免疫荧光染色检测果蝇肠道细胞的增殖;葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖浓度。【结果】分离到一株能够明显促进果蝇生长发育的细菌,经鉴定为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei),该菌可以稳定定殖于黑腹果蝇肠道以及培养基内,而且可以世代垂直传递。该菌可明显地促进果蝇的生长,并通过加速促胸腺激素的分泌来发挥促生长作用,同时可以促进果蝇肠道细胞的增殖。霍氏肠杆菌相较于无菌果蝇可以降低体内葡萄糖水平。【结论】霍氏肠杆菌是黑腹果蝇的有益共生菌,实验证实其可以促进果蝇的生长和发育。     

樱桃新害虫黑腹果蝇的生物学特性

果蝇是近几年发现危害樱桃果实的一类重要害虫,在国内外樱桃产区均有发生。天水地区危害甜樱桃的果蝇有3个种,分别是黑腹果蝇Drosophila melanogaster Meigen、铃木氏果蝇Drosophila suzukii(Matsumura)和海德氏果蝇Drosophila hydei(Sturtevant),黑腹果蝇为优势种。作者记述黑腹果蝇对甜樱桃果实的危害情况、寄主范围及其生活史、生活习性、发育历期与温度的关系等,调查发现蚂蚁是樱桃果蝇的天敌之一。     

黑腹果蝇细胞谱系分析方法进展

对动物体内单个细胞的谱系进行分析有助于追踪其在发育过程中的作用,但是体内各种组织都是由很多形态、结构、功能各不相同的细胞构成的复杂系统,这种复杂性严重阻碍了对单个细胞的研究。嵌合克隆技术(Mosaic technique)和标记技术(Labeling technique)的出现为这一研究提供了强有力的手段。文章介绍了近几年来黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)研究中常用的7种嵌合克隆标记方法,包括FRT介导的有丝分裂重组(FRT-mediated mitotic recombination)、MARCM(Mosaic analysis with a repressible cell marker)、TSG(Twin spotgenerator)、Twin-spot MARCM、Q-MARCM(Q system-based MARCM)、Coupled MARCM和G-TRACE(Gal4technique for real-time and clonal expression)技术,详述了这些技术的原理及应用,并对不同技术进行了对比。运用这些技术研究者可以从单细胞水平进行遗传学标记和操作,特别是在神经系统等复杂系统中追踪单个细胞的发育过程。果蝇中的这些技术也将为其他模式生物追踪细胞谱系提供参考。     

我国大陆部分地区黑腹果蝇群体线粒体DNA多态性研究

用１０种限制性内切酶对我国大陆５个地方（武汉,长沙,桂林,南宁和北海）６个黑腹果蝇（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）群体的线粒体ＤＮＡ进行了限制片段长度多态性分析,在５６个单雌系中,发同了２５种不同的限制类型,应用Ｎｅｉ等（１９７９）的数学模型和ＵＰＧ法,构建了限制类型间和群体间的系统进化树,结果发现：所研究的群体分为３个类群,对应于南,中和北３个亚热带地区,除长沙玉合醋厂外,所有采     

黑腹果蝇黑条体突变体的求偶行为

黑腹果蝇Drosophila melanogaster黑条体果蝇(e^bsr)与黑檀体果蝇(e)为同一个基因(ebony)的不同突变体, 两者具有相似的形态表型, 但行为特征表现出明显的差异。本研究以黑条体、 黑檀体和野生型果蝇为研究对象, 首先检测果蝇的视力和活跃度, 再采用不同交配组合进行求偶成功率、交配时间和求偶模式的分析。结果表明: 黑条体果蝇视力与活跃度与野生型果蝇比较无显著差异; 黑条体果蝇的交配成功率和交配潜伏期与野生型果蝇不存在显著的差异; 黑檀体果蝇的交配成功率和交配潜伏期与野生型果蝇存在极显著的差异（P<0.000）。黑条体果蝇表现出异于黑檀体果蝇的活跃度和交配活力, 可能是由于黑条体果蝇ebony基因的新突变导致了果蝇体内多巴胺水平异常, 从而形成了黑条体果蝇独特的求偶模式。     

肠道哈夫尼菌促进黑腹果蝇的发育

目的 分离和鉴定黑腹果蝇肠道共生微生物,并研究其促进果蝇身体发育的功能。方法 利用Hungate滚管技术,分离厌氧细菌;运用定植实验证明其为果蝇肠道共生菌;用悉菌实验来检测细菌对果蝇发育的影响。结果 本研究从野外捕获的果蝇体内分离到蜂房哈夫尼菌（Hafnia alvei）,而且证实它能够在果蝇肠道内有效地定植并且能在培养基中稳定持续地存在,说明蜂房哈夫尼菌是果蝇肠道共生菌。此外,蜂房哈夫尼菌能显著地缩短无菌果蝇的发育周期及提高生长速率。结论 证明了蜂房哈夫尼菌是果蝇肠道的共生菌,并且其可以有效地促进果蝇的生长发育。     

Imaginal discs regulate developmental timing in Drosophila melanogaster

The regulation of body size in animals involves mechanisms that terminate growth. In holometabolous insects growth ends at the onset of metamorphosis and is contingent on their reaching a critical size in the final larval instar. Despite the importance of critical size in regulating final body size, the developmental mechanisms regulating critical size are poorly understood. Here we demonstrate that the developing adult organs, called imaginal discs, are a regulator of critical size in larval Drosophila. We show that damage to, or slow growth of, the imaginal discs is sufficient to retard metamorphosis both by increasing critical size and extending the period between attainment of critical size and metamorphosis. Nevertheless, larvae with damaged and slow growing discs metamorphose at the same size as wild-type larvae. In contrast, complete removal of all imaginal tissue has no effect on critical size. These data indicate that both attainment of critical size and the timely onset of metamorphosis are regulated by the imaginal discs in Drosophila, and suggest that the termination of growth is coordinated among growing tissues to ensure that all organs attain a characteristic final size.     

大肠杆菌细胞工厂的创建技术

大肠杆菌作为一种重要的模式工业微生物,在医药、化工、农业等方面具有广泛的应用.近30年来,多种代谢工程改造的新策略和新技术,被用于设计、构建和优化大肠杆菌化学品细胞工厂,极大地提高了生物法合成化学品的生产速率和产量.文中将从大肠杆菌途径设计、合成途径创建与优化和细胞全局优化三个方面,对大肠杆菌代谢改造起重要推动作用的技...     

用重组大肠杆菌发酵生产人生长激素研究

通过不同培养基、不同糖浓度对重组菌Ｅ．ｃｏｌｉＤＨ１０Ｂ／ｐＩＮⅢＡ３ＨＧＨ的菌体生长与外源蛋白表达量的影响的比较，确定较为合适的培养条件，并对发酵过程中调节ｐＨ的氨水用量与外源蛋白的表达量之间的相关性作探索，得到相关性曲线，从而根据氨水用量了解细菌的生长状况。     

Effect of growth rate on the penicillin-binding proteins of Escherichia coli

Abstract In an Escherichia coli strain, the levels of penicillin-binding proteins (PBPs) 1A plus 1B, both peptidoglycan transglycosylase/transpeptidases, were found to be relatively independent of the imposed growth ratw in chemostat cultures under different nutrient limitation conditions. A considerable increase in levels of PBP 6 was observed as the growth rate was reduced, whilst, in contrast, a decrease was observed in levels of the other PBPs.     

Inactivation of the Escherichia coli K-12 twin-arginine translocation system promotes increased hydrogen production

The effect of deleting the genes encoding the twin-arginine translocation (Tat) system on H2 production by Escherichia coli strain MC4100 and its formate hydrogenlyase upregulated mutant (DeltahycA) was investigated. H2 evolution tests using two mutant strains defective in Tat transport (DeltatatC and DeltatatA-E) showed that the rate doubled from 0.88+/-0.28 mL H2 mg dry weight-1 L culture-1 in the parental strain, to 1.70+/-0.15 and 1.75+/-0.18 mL H2 mg dry weight-1 L culture-1, respectively, in the DeltatatC and DeltatatA-E strains. This increase was comparable to that of a previously characterized hydrogen over-producing E. coli strain carrying a DeltahycA allele. Construction of a tatC, DeltahycA double deletion strain did not increase hydrogen production further. Inactivation of the Tat system prevents correct assembly of the uptake hydrogenases and formate dehydrogenases in the cytoplasmic membrane and it is postulated that the subsequent loss of basal levels of respiratory-linked hydrogen and formate oxidation accounts for the observed increases in formate-dependent hydrogen evolution.