家蚕的医学用途

养蚕业是我国自古就形成的一个传统昆虫产业,其产业方向主要是把蚕丝作为重要的工业资源来开发利用的。而过去把家蚕用于医药方面的记载,最著名的算是白僵蚕了。白僵蚕是家蚕（ＢｏｍｂｙｘｍｏｒｉＬ．）４～５龄幼虫因感染了白僵菌［Ｂｅａｕｖｅｒｉａｂａｓｓｉａｎ...     

一株感染家蚕的高致病性白僵菌的筛选及发酵条件优化

【背景】球孢白僵菌是一种重要的昆虫病原真菌,通过侵染幼蚕可制备白僵蚕。白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用。【目的】从7株不同来源的白僵菌中筛选获得高毒力白僵菌并优化其发酵条件,为制备白僵蚕提供优质的菌种资源。【方法】从不同白僵蚕体内分离获得7株白僵菌菌株(SDJC-1、SDJC-2、SDJC-3、GXHC-1、SDND-BB、AT-3006和SQJC-1),通过生物学特性观察、产蛋白酶和几丁质酶活力分析及对家蚕的致死力等研究,筛选得到一株致病力高、性状优异的白僵菌株,并对其最适发酵条件进行探索。【结果】菌株SDJC-3的生物学性状优异,产孢量较高,家蚕致死率达75%,其制备的白僵蚕成品个头大且饱满,横截面丝腺环清晰,品质较好。通过对菌株SDJC-3进一步进行发酵优化,发现其最适生长温度为27℃、最优发酵转速为180 r/min、最适的发酵液体积占比为1/5 (250 mL培养瓶)。【结论】本研究将为人工利用白僵菌制备白僵蚕及提高其产量和品质提供理论基础。     

一株感染家蚕的高致病性白僵菌的筛选及复合诱变

【背景】白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用。目前,许多人工养殖僵蚕基地在实际生产中使用的菌种多为未进行纯化优选的自然感病死亡僵蚕孢子粉且无固定的施用浓度,使得蚕的僵化死亡率难以保证。提高白僵菌菌株的致病力并筛选性状优良的高毒力菌株是工厂化生产白僵蚕研发的重要方向。【目的】利用紫外-微波复合诱变技术筛选高毒力菌株,为僵蚕工厂化生产提供优良菌株。【方法】利用孢子稀释法从山西省养殖农户中自然感染白僵菌的家蚕中分离获得一株原始白僵菌,运用紫外-微波复合的方式对该菌株进行诱变,并比较诱变前后菌株的产孢量及对家蚕的致病力。【结果】分离得到的原始菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana),命名为Beauveria bassiana Bb1003。通过对致死率和正突变率的考察,确定紫外-微波复合诱变的最佳诱变条件为紫外(功率为15 W)照射30 min,微波(功率为800 W、额定微波频率2 450 MHz)辐照60 s。筛选后得到6株复合诱变菌株(UMCM1、UMCM2、UMCM3、UMCM4、UMCM5和UMCM6)。菌株UMCM2对家蚕的僵化率高达...     

球孢白僵菌毒素对家蚕糖代谢水平的影响

为明确球孢白僵菌毒素对宿主昆虫糖代谢水平的作用,本研究检测了家蚕幼虫感染球孢白僵菌和注射球孢白僵菌毒素之后组织中海藻糖和糖原含量的变化,以及糖代谢相关基因表达水平的变化;分析了注射毒素和添食海藻糖之后对家蚕幼虫存活率的影响、以及添加毒素之后对BmN细胞的损伤作用。结果表明,家蚕幼虫感染球孢白僵菌和注射毒素后海藻糖和糖原含量显著降低;Bombyxin A2和BmIBP2基因显著上调表达,而糖代谢酶系基因则显著下调表达。注射毒素显著降低家蚕5龄幼虫的存活时间,而补充海藻糖能够延长家蚕幼虫的存活时间。添加毒素能够使家蚕BmN细胞发生凝集作用而最终崩解死亡,并诱导Bombyxin A2和BmIBP2基因显著上调表达以及糖代谢酶系基因显著下调表达。以上结果说明,球孢白僵菌可能通过分泌毒素,作用于家蚕类胰岛素信号通路,调节家蚕自身糖类物质的代谢与合成,破坏家蚕能量代谢与储存平衡,引起家蚕组织细胞凋亡并最终导致家蚕死亡。本研究结果对农林害虫的生物防治、家蚕等经济昆虫僵病防治技术的研究以及球孢白僵菌毒素用于新型降糖药物的筛选和中药僵蚕的开发利用均具有重要意义。     

GSTs和GSH-Px在家蚕幼虫抵御球胞白僵菌感染过程中的作用

本实验研究家蚕幼虫解毒和抗氧化防御体系在抗真菌感染过程尤其是真菌毒素解毒过程中的作用。检测了家蚕幼虫感染球孢白僵菌以及注射球孢白僵菌毒素之后血淋巴、中肠和脂肪体中谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力、谷胱甘肽还原酶(GR)活力和谷胱甘肽(GSH)含量的变化及GST、GSH-Px基因表达水平的变化,同时还检测了注射GSH和毒素对家蚕幼虫感染球孢白僵菌后存活率的影响。结果表明球孢白僵菌感染家蚕幼虫后脂肪体、中肠、血淋巴中的GSTs、GR、GSH-Px酶活力性显著提高,各组织中BmGSTd1、BmGSTs1、BmGSTo1和BmGSH-Px的表达量在感染后期(54~72 h)也显著上调表达,说明家蚕幼虫可以通过增加酶活力并上调解毒和抗氧化因子的表达量以增强抗真菌感染能力。毒素注射实验表明家蚕幼虫对球孢白僵菌毒素的解毒作用主要在脂肪体和血淋巴中依赖GSTs、GR和GSH来完成,同时定量实验表明BmGSTs1和BmGSTo1在注射毒素24 h后显著上调表达,说明它们可能是家蚕幼虫对球孢白僵菌毒素的主要解毒基因。存活率实验结果表明GSH能够缓解球孢白僵菌毒素对蚕体的损害,延长家蚕幼虫的半数致死时间(约6 h)。本研究结果表明家蚕幼虫GSTs和GSH-Px构成的解毒和抗氧化防御系统在抗真菌感染过程中起到重要作用,丰富了对家蚕与病原真菌互作机制的认识。     

古文献中蚕病及家蚕低温催青的记录

我国在石器时代早已知道养蚕,所以家蚕各种疾病的发现和记录亦以我国为最早。用低温催青方法制成家蚕的不越年种,而使一年内能养蚕七、八次,也是我国劳动人民早已创造的卓越方法。凡此,均是研究昆虫学历史的人所想知道的。现在先说蚕病。 蚕的白僵病记录最早,《神农本草经》有白僵蚕入药,列为中品说: “白僵蚕味咸,主小儿惊痫夜啼,去三虫,灭黑(皮干),令 人面色好,男子阴疡病,生产泽”。神农虽是一个不可信的神话人,但其编写成书当不迟于战国时期。近人余嘉锡《四库提要辨证》考定以为是扁鹊门人子仪所著,那就至少在春秋战国之交。即公元前五世纪已有蚕的白僵病记载了。约一千年后,陶弘景(452—530年)《本草经注》说: “人家养蚕时,有合箔皆僵者”。可见此病传染性很强,在南朝梁代为害甚烈。当时怎样治病,无可稽考。     

感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析

【目的】筛选家蚕Bombyx mori应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因, 以进一步研究家蚕抵御真菌侵染的分子机制。【方法】采用新一代Solexa高通量测序技术对感染白僵菌及未感染白僵菌的对照组家蚕进行了测序分析, 筛选差异表达基因; 结合生物信息学工具分析差异表达基因的功能注释、 分类及涉及的信号通路等; 应用荧光定量PCR技术验证10个基因的差异表达。【结果】通过测序和生物信息学分析共获得377个差异表达基因, 其中表达上调基因236个, 下调基因141个; KEGG通路分析表明, 各通路中既有表达上调的基因, 也有下调基因; 12个上调基因、 26个下调基因参与3个显著性富集的KEGG通路, 即核糖体、 氨酰tRNA生物合成和剪接体通路。定量PCR与测序结果显示, 溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S-转移酶、 肽聚糖识别蛋白等与免疫应激相关的蛋白基因均呈现表达上调。【结论】本研究筛选获得的差异表达基因, 特别是上调表达的基因可能与家蚕应对白僵菌侵染的应答机制有关, 其中与免疫应激相关的蛋白基因如溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S 转移酶、 肽聚糖识别蛋白基因等可能直接参与了家蚕对白僵菌的免疫识别和防御, 研究结果为从分子水平阐明家蚕抵御真菌侵染的防御机制和白僵菌对家蚕的致病机理提供新的依据。     

两广地区家蚕白僵菌的SSRs遗传多样性

为查明广东和广西地区家蚕Bombyx mori病原白僵菌的来源及其菌株间的相互关系, 本研究利用了微卫星标记（simple sequence repeats, SSRs）技术, 分别对采自广东、 广西蚕区的白僵菌菌株居群之间和居群之内的遗传多态性进行了研究。结果发现, 两广白僵菌居群之间的基因分化系数（Gst）是0.0590, 多态位点百分率（PPL）为97.73%, Nei氏基因多样性指数（H）为0.1896, Shannon氏信息多样性指数（I）为0.3165, 表明两广家蚕来源的白僵菌居群间的遗传分化较小; 两个居群内部的遗传多态性研究结果分别是广东白僵菌居群的PPL=68.18%, H=0.1910, I=0.3044, 而广西白僵菌居群的PPL=65.91%, H=0.1713, I=0.1791, 表明广东白僵菌居群的遗传多样性水平较高, 广西白僵菌居群遗传多样性水平相对较低。最后, 利用Nei氏遗传距离进行了两广地区白僵菌菌株间地理来源关系的聚类分析, 结果表明实验室保存菌株单独聚为类群Ⅰ, 而不同采集地的菌株聚为类群Ⅱ。结果反映了生产来源的白僵菌菌株存在遗传多态性和基因分化现象, 暗示了家蚕白僵病病原来源的复杂性, 还说明应用SSRs技术进行家蚕白僵病病原的溯源是一条可行的途径。     

从广西蚕区分离的家蚕质型多角体病毒生物学特征研究

【背景】家蚕中肠型脓病是一种传染性强、危害大的病毒病,其病原为家蚕质型多角体病毒（Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,BmCPV）,该病原抗逆性强、宿主域广,防控难度大。【目的】调查广西蚕区家蚕中肠型脓病发生情况,并研究家蚕质型多角体病毒的感染性、形态特征和分子鉴定,为养蚕生产中有效防控该病提供参考依据。【方法】通过外观和解剖观察病症与显微镜检验相结合,调查养蚕生产家蚕中肠型脓病的发生率;采用生物试验方法测定多角体病毒对家蚕的半数感染浓度（IC₅₀）;利用光学显微镜和扫描电镜观察多角体病毒的外部形态,利用透射电子显微镜观察多角体病毒的内部结构;采用PCR扩增和测序进行分子鉴定。【结果】广西蚕区家蚕中肠型脓病普遍存在,金城江蚕区和东兰蚕区的家蚕中肠型脓病平均发生率分别为6.06%和13.02%,最高发生率达到30.41%;分离获得2株BmCPV病原（暂命名为BmCPV-J和BmCPV-D）,它们的半数感染浓度（IC₅₀）分别为4.88×10³ PIBs/mL和1.63×10⁴ PIBs/mL,都具有很强的致病性;2株BmCPV的形态均为六角形多角体,大小有差异,多角体直径为1.0-3.4 μm;从2株BmCPV内部结构观察到球形病毒粒子,直径为30-50 nm,有刺状突起;可以扩增出BmCPV-J和BmCPV-D的RNA复制酶基因目的片段,BmCPV-J的目的片段序列与BmCPV参考株一致,而BmCPV-D的目的片段序列与参考株有2个碱基的差异。【结论】广西蚕区家蚕中肠型脓病危害严重,该病病原感染力强、分布广,多角体病毒具有典型的质型多角体病毒特征,属于家蚕质型多角体病毒。研究结果为养蚕生产中有效防控家蚕中肠型脓病提供重要依据。     

家蚕化性及其变化的调控

化性是家蚕的一种重要性状,不仅受遗传基因控制,还受温度、光线等外界环境条件的影响而发生变化。介绍了家蚕化性变化的因素及其机理,并根据家蚕化性的特性,论述了养蚕生产上调控家蚕化性以提高丝量丝质、防止生种与再生卵发生的技术措施。     

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].     

应用环介导等温扩增技术(LAMP)快速检测家蚕核型多角体病毒的研究

由家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopoyhedrosis virus,BmNPV)侵染家蚕Bombyx mori引起的家蚕核型多角体病(血液型脓病)在养蚕生产中发生较为普遍,对蚕业生产造成重大的经济损失。本研究建立了快捷有效的环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)用于快速检测BmNPV,为蚕业生产提供了一个有效检测BmNPV和进行早期诊断的技术。该方法是针对BmNPV的pe38基因的6个区段设计的6条引物用于扩增检测,整个反应在恒温条件63℃下进行25 min,扩增产物用电泳法和可视法检测(用SYBR Green I染色)。结果显示,LAMP检测方法的灵敏度是常规PCR方法的100倍,能检测的范围为21个拷贝。另外,用4.86×108OBs/mL感染4龄起蚕,提取血淋巴DNA为模板,PCR在感染36 h后检出病毒DNA,LAMP法能检测感染12h后的样品。     

皖南与皖西南蚕区球抱白僵菌种群遗传结构的ISSR分析

由球袍白僵菌引起的家蚕白僵病是影响蚕业生产的重要因素之一本研究在皖南泾县和皖西南潜山县蚕区的病蚕、蚕室环境、蚕室周边桑园、松林及农田调查取样,共分离出124株球袍白僵菌;通过ISSR分子标记对它们及用于防治松毛虫的菌株进行种群遗传结构分析,追踪家蚕白僵病的来源及传播途径.结果表明:两个地区的球袍白僵菌种群均为异质性明显的种群.潜山的蚕病亚种群是多源的,而泾县的蚕病亚种群是单源的;泾县蚕病亚种群和潜山的蚕病优势亚种群具有典型的地方性,只在蚕室内循环侵染家蚕,引起低频常在性的地方性白僵病;而潜山的非优势亚种群可以在蚕室外的少数转主寄主中传播.在两地松林的松毛虫种群中流行的类群、真菌杀虫剂生产菌株以及在潜山蚕室附近引起螳螂种群流行病的类群均与蚕病类群无关,表明其对蚕业是安全的.     

皖南与皖西南蚕区球孢白僵菌种群遗传结构的ISSR分析

由球孢白僵菌引起的家蚕白僵病是影响蚕业生产的重要因素之一.本研究在皖南泾县和皖西南潜山县蚕区的病蚕、蚕室环境、蚕室周边桑园、松林及农田调查取样,共分离出124株球孢白僵菌;通过ISSR分子标记对它们及用于防治松毛虫的菌株进行种群遗传结构分析,追踪家蚕白僵病的来源及传播途径.结果表明： 两个地区的球孢白僵菌种群均为异质性明显的种群.潜山的蚕病亚种群是多源的,而泾县的蚕病亚种群是单源的;泾县蚕病亚种群和潜山的蚕病优势亚种群具有典型的地方性,只在蚕室内循环侵染家蚕,引起低频常在性的地方性白僵病;而潜山的非优势亚种群可以在蚕室外的少数转主寄主中传播.在两地松林的松毛虫种群中流行的类群、真菌杀虫剂生产菌株以及在潜山蚕室附近引起螳螂种群流行病的类群均与蚕病类群无关,表明其对蚕业是安全的.     

转座子介导的多角体基因表达及提高病毒粒子的感染效率

现行的杆状病毒表达外源基因的方法是将外源基因取代病毒中的多角体基因,因而得到的重组杆状病毒感染活体时不能经口感染,只能进行针刺注射,效率低且易引起活体感染其他疾病。将家蚕核型多角体病毒(Bombyx mor inucleopolyhedrovirus,BmNPV)中的多角体基因(polyhedrin,poly)及其启动子片段克隆到转座子载体pigA3GFP中,将其与辅助质粒pHA3PIG利用脂质体介导法导入家蚕细胞中,经过多次筛选获得稳定的转基因家蚕细胞。之后先将BmPAK6(含LacZ)及BmGFP(含GFP)重组病毒分别感染转基因细胞,再将得到的重组病毒经口感染5龄家蚕幼虫。结果显示,重组杆状病毒可以经口感染家蚕幼虫。这些研究表明来自于转基因家蚕细胞的poly基因表达产物可以提高重组杆状病毒经口感染家蚕率,为解决杆状病毒表达系统中重组病毒不能经口感染家蚕幼虫的问题提供新思路。     

30K蛋白对家蚕细胞及幼虫存活的作用

利用杆状病毒表达系统在家蚕BombyxmoriL.细胞BmN中表达家蚕30K蛋白,以亲本病毒BmPAK6为对照,将重组病毒Bm/r-30K分别感染BmN细胞及家蚕幼虫,观察其感染后不同时间的凋亡及存活率。与对照相比,重组病毒感染后的BmN细胞的存活率明显高于对照组,并且感染的家蚕幼虫存活时间也较长,表明体内过量表达家蚕30K蛋白有助于延长其细胞及幼虫的存活。     

核多角体病毒(NPV)感染的家蚕中肠DNA多聚酶的研究

家蚕核多角体病毒(NPV)感染的中肠组织中的DNA多聚酶,经过磷酸纤维素柱层析纯化,正常家蚕中肠与NPV感染的家蚕中肠NPV多聚酶都表现了前和后两个活力峰,感染NPV的家蚕中肠DNA多聚酶前、后峰的比活力比正常家蚕中肠DNA多聚酶前,后峰的比活力分别提高10～15倍,总活力回收为56～60％。研究了DNA多聚酶的性质,讨论了与NPV复制的关系。     

家蚕核型多角体病毒可视化快速核酸检测方法

家蚕核型多角体病在广西多批次的养蚕生产中非常普遍,严重影响蚕农的经济效益。根据家蚕核型多角体病毒(Bm NPV)广西分离株的多角体蛋白基因(polh)序列设计4条用于环介导核酸等温扩增(LAMP)特异性引物,以感染Bm NPV的5龄家蚕血淋巴的多角体DNA为模板,通过优化LAMP反应体系,确定Mg2+、d NTPs、甜菜碱最适终浓度分别为8 mmol/L、1.4 mmol/L和0.8 mol/L,外引物和内引物浓度为0.2μmol/L和1.6μmol/L,在64℃恒温条件下反应1 h;在反应管中加钙黄绿素,通过肉眼观察颜色变化直接判定结果实现可视化检测。该检测方法的Bm NPV最低模板DNA为25 fg/μL,其敏感度为常规PCR l00倍,兼具简便、快速、灵敏等优点,可用于家蚕核型多角体病的早期诊断及流行病学调查。     

家蚕生儿育女可调控

在长期饲养家蚕的过程中,人们发现雄蚕相对来说不但身体强健,容易饲养,而且吃得少,吐的丝却比雌蚕多20%以上,因此长期以来只养雄蚕就是养蚕人一直的梦想。可是一般情况下,家蚕在卵期和幼虫期,雌雄间形态上并没有显著差异,只是到了5龄期,才能根据生殖芽分辨性别。而家蚕到了5龄期,已经开始准备吐丝结茧,这时再做雌雄筛选已得不偿失。随着现代生物学的发展,科学家发现,     

小菜蛾感染球孢白僵菌后血淋巴游离氨基酸的测定

通过高效液相色谱（HPLC）对感染球孢白僵菌后小菜蛾血淋巴游离氨基酸含量进行测定,结果表明染菌后小菜蛾幼虫体内氨基酸含量明显低于对照组,主要是由于菌株在虫体内营养生长消耗和虫体内的养分所致;小菜蛾幼虫体内具有菌株营养生长所必需的氨基酸,因此可以认为小菜蛾是白僵菌的敏感寄主;各处理组间各种游离氨基酸在量上存在一定的差异,是由于不同发育阶段的虫体与菌株及不同类型菌株营养生长所必需的游离氨基酸含量不同所造成的。