家蚕灰色卵的基因所属连锁群的研究（初报）

关于家蚕灰色卵的遗传研究已有许多报 道。到目前为止,已知的有：灰色卵(Gr, 2- 6.9),欧16灰色卵(Gr 16, 2-6.9),淡灰色卵 (GrL,2-6.9), X线诱发灰色卵（Grx-1, 2-6.9 ), 第二X线诱发灰色卵（Grx-a, 2-6.9),斑灰色 卵(mgr, 6-?）及腹白卵(Se, 15-?）等。 日本九州大学农学部家蚕遗传研究所保存 的coil系统的蚕卵卵形正常,卵色灰色,卵 壳呈中度不透明乳白色,是新的自然突变。作 者在此学习期间,就这灰色卵的基因未知所属 连锁群进行了研究,现将结果报告如下     

国家自然科学基金资助项目激光诱发家蚕突变及其遗传育种的研究通过专家评审达国际领先水平

国家自然科学基金资助项目激光诱发家蚕突变及其遗传育种的研究通过专家评审达国际领先水平由安徽农业大学陈震古教授、徐厚教授等承担的国家自然科学基金资助项目《激光诱发家蚕突变及其遗传育种的研究》（批准号：６８８７８０２９）,经１９８９～１９９３年研究,已圆...     

对家蚕第18连锁群隐性基因elp、ch-2和mln测交系的分子定位分析

家蚕长形卵(elp)、第二隐性赤蚁(ch-2)、暗化型(mln)均为第18染色体上的隐性突变, 在经典连锁图谱上的顺序和遗传距离已经排定。文章采用正常卵、正常黑蚁及正常白蛾品种P50与包含此3个隐性突变的三隐性测交系W18组配正反交群体, F1回交W18后获得回交群体(P50×W18)♀×W18♂ 和W18♀×(P50×W18)♂, 分别记作BC1F和BC1M, 利用已构建的家蚕SSR分子连锁图谱和根据家蚕基因组精细图设计的STS标记, 对这3个突变基因elp、ch-2、mln进行了分子定位研究, 并根据家蚕基因组精细图, 将第18连锁群的经典遗传图、分子连锁图和基因组物理图进行了对应。整合后的图谱遗传距离为94.2 cM, 突变基因和分子标记的排列顺序分别与形态标记连锁图和基因组精细图相一致, 研究结果对家蚕第18 染色体上其他突变的定位与克隆有重要的借鉴作用。     

辽宁省二代亚洲玉米螟为害防治的经济阈值

为探明二代亚洲玉米螟发生量对玉米产量损失的影响,本试验在田间采用人工密度梯度接卵法(0、20、50、100和200块·百株-1),模拟自然情况亚洲玉米螟发生量,研究辽宁地区二代亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis Guenée)对玉米的经济阈值。结果表明:百株接卵量与虫孔数呈极显著正相关(P0.01),百株虫孔数与产量损失率呈极显著正相关(P0.01),回归方程分别为y=3.1999x+24.8416(R2=0.953,P0.01),y=0.0234x-1.6167(R2=0.988,P0.01),推导出百株接卵量与玉米产量损失率的方程为z=0.0749x-1.0354,即落卵量每增加1块,虫孔数增加约3.2个,产量损失率增加7.49%;隧道长度与雌穗长度、穗粗及粒重呈极显著负相关(P0.01),与产量损失率呈极显著正相关(P0.01),表明玉米茎秆隧道长度每增加10 cm,玉米平均减产7.02 g,产量损失率平均增加4.38%;根据经济阈值定义,在产量8411 kg·hm~(-2)的玉米田,使用松毛虫赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi Matsumura)进行单次防治时,辽宁地区防治二代亚洲玉米螟的经济阈值为百株玉米累计落卵量17.39块。     

家蚕保存系统红色卵的遗传分析

用遗传背景清楚的家蚕Bombyx mori红卵（re）、白卵(w-2、pe)、第4褐卵（b-4）的标志基因系统和正常型黑卵系统与我国家蚕基因库保存的20个红色卵系统杂交,进行顺反测验,分析了它们的卵色支配基因及遗传规律。结果发现：①在03-310系统中存在家蚕卵色新突变pink egg,与红卵re 等位,基因符号为re^p,表型特征为：卵淡红色,成虫蛾眼也为淡红色;②6个系统为红卵（re）的纯合系统,还有５个系统除具有re／re基因型外,还具有支配白色卵或浅红色或橙红色卵的突变基因;③２个系统为第4褐卵（b4）的纯合系统; ④6个系统的红褐色卵为母性影响遗传;⑤发现家蚕卵色基因b-4和r-e的互补关系,b-4/b-4 re/re基因型表现为新的卵色——橙黄色。     

温度和食物对稻虱缨小蜂发育、存活和繁殖的影响

在白背飞虱(Sogatella furcifera(Hovàrth))卵内,稻虱缨小蜂(Anagrus nilparvatae Pang et Wang)的发育起点温度为10.6℃,有效积温为162.3日度,随着温度上升,发育加快;寿命(y_1,D_(10.4)~0C)、产卵量(y_2,粒/♀)、产出卵率则在适宜温度范围(23—26℃)内最大,高低温区内均呈下降趋势,其方程分别为:y_1=exp(-0.04187+0.3612x-7.4654×10~(-3)x~2),y_2=exp(-1.9539+0.4563x-0.01001x~2),式中x为温度。温度对未产出卵量影响不显著;对子代雌性比的影响也不显著,其平均值为0.7631。温度主要通过对产卵量和产卵速率来影响繁殖力,理论上27.3℃时周限增长率λ最大,达1.2374倍/天。成虫期供蜜加水时的产卵量、产出卵率和寿命显著比仅供水时的高或长。此研究为预测害虫种群发展,充分利用天敌资源,达到综合管理害虫提供了科学依据。     

温度和食物对稻虱缨小蜂发育、存活和繁殖的影响

在白背飞虱(Sogatella furcifera(Hovàrth))卵内,稻虱缨小蜂(Anagrus nilparvatae Pang et Wang)的发育起点温度为10.6℃,有效积温为162.3日度,随着温度上升,发育加快;寿命(y_1,D_(10.4)~0C)、产卵量(y_2,粒/♀)、产出卵率则在适宜温度范围(23—26℃)内最大,高低温区内均呈下降趋势,其方程分别为:y_1=exp(-0.04187+0.3612x-7.4654×10~(-3)x~2),y_2=exp(-1.9539+0.4563x-0.01001x~2),式中x为温度。温度对未产出卵量影响不显著;对子代雌性比的影响也不显著,其平均值为0.7631。温度主要通过对产卵量和产卵速率来影响繁殖力,理论上27.3℃时周限增长率λ最大,达1.2374倍/天。成虫期供蜜加水时的产卵量、产出卵率和寿命显著比仅供水时的高或长。此研究为预测害虫种群发展,充分利用天敌资源,达到综合管理害虫提供了科学依据。     

玉米螟卵期寄生性天敌调查

在玉米螟卵期的寄生性天敌中,玉米螟赤眼蜂占93．51％,其它寄生蜂仅占6．49%．玉米螟赤眼蜂是卵期的优势蜂种。年度之间玉米螟卵的被寄生草差异较大。逐步回归分析表明,第2代玉米螟卵的被寄生率与第1代玉米螟卵发生量(X1),6月份温雨系数(X2),第2代玉米螟卵发生量(X2),7月上旬雨量(X4)和7月中旬雨量(X3)有极显相关(X1、X4为主要影响因于)。第3代玉米螟卵的被寄生率与7月上旬雨量(X2)、7月下旬雨日(X2)、8月上旬气温(X3),8月上旬雨量(X4)和8月下旬雨量(X5)有极显相关。由此可见,第1代卵发生量大,上代次卵发生期多雨,当代次卵发生期前少雨,当代次卵发生期多雨,有利于赤眼蜂寄生,玉米螟卵被寄生率提高。     

60Co-γ射线诱导鱼类雄核发育的研究

关于鱼类单倍体育种,近年来很多遗传工作者利用辐射处理的方法(6Co-r射线、X-射线、紫外线等)成功地获得了人工雌核发育鱼2-9。但直到目前为止,鱼类雄核发育的研究资料却非常罕见。本研究采用不同剂量的6Co-r射线处理几种鱼的成熟卵,再以正常精子诱发雄核发育,其结果予以报道。       

放射线为什么能使生物体发生突然变异?

强烈的放射线可使生物体衰变、死亡或局部组织破坏,但适量的放射线能可使生物体发生突然变异,这种变异是超出了用杂交方法或控制生活条件等方法的范围。如用X线照射家蚕(Bombyx mori L.)后,可使染色体转座,因而形成雌性卵呈黑色,雄性卵呈白色;于是再利用光电管的设备来杀死黑卵,留存白如,由于雄蚕茧子丝量多,就大大地减轻了生丝的生产成本。因为放射线的施用范围广,见效快,故     

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。     

家蚕Z染色体遗传图谱的构建及W染色体特异性标记的鉴定

家蚕的雌性为异配性别(ZW),雄性为同配性别(ZZ),这种性别决定机制在鳞翅目昆虫中是普遍存在的。尽管雌家蚕是由W染色体决定的,但还没有发现控制雌家蚕形态学特点的基因位于W染色体上。目前已知控制家蚕多种表型和重要经济性状的基因位于Z染色体上,但这也仅仅是了解了Z染色体DNA分子信息的2%。印度的科学家迄今为止的研究表明雄家蚕Z染色体没有剂量补偿效应。他们利用回交作图群体和RAPD、SSR、FISSR标记,以od隐性基因位点为锚定位点标记,构建了含有16个遗传标记总距离为334.5cM的家蚕Z染色体连锁图谱;该距离表明这些标记遍布在Z…     

含有母性影响遗传基因的连锁定位系的构建

母性影响遗传基因由于其杂交后代的表型受母本基因型的影响, 而不能直接反映当代个体的基因型, 这给连锁定位测交亲本(三隐性或双隐性系统)的培育带来困难, 从而影响这类基因的定位研究。设计了一套杂交培育方案, 其核心是使母性影响遗传基因先纯合, 再使非母性影响遗传基因纯合。采用所设计的方案, 成功培育了家蚕第13连锁群的赤蚁(ch)、无鳞毛翅(nlw, 新突变)和褐色卵t (b-t, 母性影响遗传)的三隐性系统, 并培育了第19连锁群的狭胸(nb)和第二肾形卵(ki-2, 母性影响遗传, 待定位突变基因)的双隐性系统。     

家蚕地方品种遗传多样性及其分子系统学研究

为检测家蚕(Bombyx mori)地方品种间的遗传差异,分析其遗传多样性和系统分化模式,为家蚕的品种鉴定和杂交育种亲本选择提供分子依据,本文对72个家蚕地方品种的淀粉酶基因(Bmamy2)片段进行测序,采用DNA序列分析技术探究了家蚕地方品种在核苷酸序列水平上的遗传差异及其系统分化特征.结果显示,家蚕地方品种在Bmamy2基因变异丰富,碱基突变率为5.6-8.2％,单倍型多样度为0.8294,核苷酸多样度为0.0236±0.00122,表明Bmamy2是一个具有丰富序列多样性的标记基因,能够较好地区分家蚕地方品种间的遗传多样性.系统发育分析、分子方差分析和Network分析等多种分析方法均检测到家蚕地方品种不按地理系统或生态类型聚类,各聚类种群均由来自不同地理系统或生态类型的品种构成,而来自同一地理系统或生态类型的品种则分别归属于不同的聚类种群.推测在家蚕的进化过程中并没有形成按地理系统或生态类型归类的分化格局,家蚕可能具有多种化性混合驯化起源的遗传背景和系统分化特征.     

环境条件诱导的家蚕滞育系与非滞育系中游离核苷酸的动态变化

家蚕二化性品种卵的滞育性是由亲代卵胚胎期接受的环境条件决定。在生物体中,ATP和UTP不仅是遗传物质的原料和能量物质,也是重要的信号分子,它们作为神经递质可以激活许多生理过程。本研究利用高压液相色谱(HPLC)检测了家蚕二化性品种大造刚孵化幼虫和终龄幼虫的游离核苷酸的含量。结果表明,预定次代产滞育卵[亲代卵高温(25℃)光照]比预定次代产非滞育卵[亲代卵低温(15℃)黑暗]的刚孵化幼虫整体特别是头部ATP和UTP含量高,并达到显著水平,随着发育到上簇阶段,这种差异显著增加。这些结果暗示,家蚕体内特别是头部游离核苷酸与由环境诱导的家蚕卵滞育性有关,为进一步研究家蚕脑对环境条件的接受、保持的机制提供了一条重要途径。     

家蚕胚胎发育中过氧化氢的代谢

过氧化氢（H2O2）是生物体内主要的活性氧来源之一。在超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等的催化作用下,H2O2被降解,释放出活性氧。所以,生物个体发育过程中体内H2O2、SOD和CAT含量的变化反映着H2O2的代谢水平。另外,家蚕是蚕卵滞育昆虫,实验设计考虑到了滞育前后可能会有的差别。取产后10分钟内的卵为供试材料。采用即时浸酸法解除卵滞育。采用比色法和氧电极法测定并比较家蚕胚胎滞育形成与解除过程中过氧化氢的代谢。结果表明：（1）受精初期最低水平（Fig.2);（2）胚胎发育过程中（即时浸酸除滞有）,H2O2量除168－216h处于低水平外均显著高于滞育卵（Fig.3),SOD活性分别在72h、168h,形成大小两峰,后期显著高于滞育卵（Fig.4),而CAT活性72－192h保持平衡,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后于滞育卵（Fig.4),而CAT活性72－192h保持平衡,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后期相反（Fig.5);(3)滞育形成过程中H2O2水平变化平缓（Fig.6),SOD活性前期剧烈活动,但后期保持平稳（Fig.7),CAT活性逐步升高（Fig.8),而浸酸解除滞育过程中H2O2水平显著高于滞育卵（Fig.6),SOD活性前期出现新峰,后期显著升高（Fig.7),CAT活性显著低于滞育卵（Fig.8)。结合他人的研究结果,可以推测：家蚕卵H2O2代谢状况可能在其滞育形成和解除中具有重要意义,或许酯酶A4计器假说与卵孔堵塞说可以通过H2O2而联系起来。     

滇龙胆GrWRKY5基因的克隆和植物表达载体构建

WRKY蛋白是目前被广泛研究的一类DNA特异结合转录因子,在植物次生代谢物生物合成、植物生长和发育及衰老等生理过程以及生物、非生物防御反应中起重要的调控作用。该研究从滇龙胆幼叶中克隆萜类合成的关键转录因子基因Gr WRKY5,并利用生物信息学方法对基因功能进行预测,构建植物过表达载体。结果表明:根据三年生滇龙胆转录组Gr WRKY5基因序列,设计特异性引物,通过RT-PCR扩增Gr WRKY5 ORF序列,并进行TA克隆、测序和序列分析;构建入门载体p ENTRTM2B-Gr WRKY5,经LR反应后构建植物过表达载体。Gr WRKY5 ORF全长591 bp,编码196个氨基酸,Gen Bank登录号为KF922375,其中第167与170之间的色氨酸(W)、精氨酸(R)、赖氨酸(K)、酪氨酸(Y)组成WRKY蛋白所特有的"WRKY"结构。序列分析表明Gr WRKY5是WRKY超家族的成员。经生物信息学在线软件分析发现,Gr WRKY5的等电点为6.29,脂肪族指数为61.37,不稳定指数为57.80。总平均疏水性为-0.708,为亲水蛋白;含有20种氨基酸,其中天冬氨酸(Asp)和脯氨酸(Pro)含量最高,为8.1%;半胱氨酸(Cys)含量最低,仅为1.0%。氨基酸序列系统发育分析表明,Gr WRKY5与拟南芥中WRKY家族中遗传距离最接近的是WRKY27,属于Ⅱe类成员;与Cr WRKY22和Vv WRKY22蛋白的亲缘关系较近;与Jc WRKY47和Tc WRKY27亲缘关系较远;BLASTp结果显示,Gr WRKY5与欧洲油菜Bn WRKY27-1的同源性最高(为69%);与拟南芥Aa WRKY22的一致性最低(仅为31%)。以Gateway入门载体p ENTR2B和目的载体p K2GW7为基础,成功构建了植物过表达载体p K2-35S-Gr WRKY5,该载体的成功构建为该基因在拟南芥、滇龙胆等植物中的遗传转化奠定了基础,同时为WRKY基因功能的深入研究提供依据。     

激光诱变家蚕突变及其遗传育种的研究

本文报道了激光诱导家蚕单性生殖五年（１９８９—１９９３）来的研究结果。由于家蚕雌雄核受刺激的敏感性存在着差异,激光刺激不仅能使未受精的处女蛾卵发育产生孤雌生殖;而且能够破坏交配蛾卵的雌核发育产生孤雄生殖。试验结果说明激光诱发家蚕单性生殖具有明显效果,现已选育成“单性１号”和“单性２号”两个新突变体及其优良杂交组合“单性１号×皖５”和“单性１号×中８”,由于“单性１号”是斑纹限性品种,用它作母本的杂交种可为蚕业生产带来很大的经济效益。     

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。     

~(60)钴γ-线离体照射人淋巴细胞诱发的染色体畸变:剂量-效应关系及其与 X-线的比较研究

为了把外周血淋巴细胞中所观察到的染色体畸变量用来估算活体照射的剂量,需要确定离体照射血样本的剂量-效应曲线。继X-线离体照射的刻度实验后,我们又研究了~(60)钴γ-线诱发染色体畸变的剂量-效应曲线,并且比较了这两种辐射的效应,所得的结论如下:1.根据人淋巴细胞的染色体畸变进行生物剂量测定,只有在标准条件下确定的离体剂量-效应曲线才能得出有意义的结果,也就是说,应尽可能地与事故照射时所出现的条件相同。我们的研究表明,细胞遗传学的剂量测定应在37℃照射未受PHA~**刺激的全血,培养的时间应少于54小时。当比较各实验室符合上述条件的剂量-效应曲线时,显然有差异。因此,我们提议在细胞遗传学技术“标准化”之前,各实验室应建立自己的刻度曲线。2.按照世界卫生组织的标准,在分析剂量-效应关系时,以最小二乘方对实验资料作泊森方差和加权回归分析,拟以恰当的模式。如X-线一样,~(60)钴γ-线诱发的双着丝粒体和着丝粒环资料最适于二次多项式,a=0(回归线通过原点),分别为Y_(γ-线)=(0.59±0.94)×10~(-4)D+(4.77±0.40)×10~(-6)D~2和Y_(x-线)=(0.51±0.21)×10~(-3)D+(5.02±0.77)×10~(-6)D~2。这一方程的物理含义是,一些互换畸变由一次击中所产生,而另一些则是由二个分开的击中相互作用所致。当把两种辐射的系数b 和c 作比较时,主要差别在于导致不对称互换畸变的b 项。根据该指数方程.,畸变量的直线成分(即由一击损伤所致)与剂量率无关,而λ值(b/c)即为一击和二击事件的提供量相等时的剂量,此值分别为λ_(γ-线)=12拉德,而λ_(X-线)=100拉德。由此可以设想,在从事~(60)钴γ-线超暴光例子的生物剂量测定时,与X-线相比较,更应考虑到剂量率的问题。双着丝粒体和着丝粒环资料,同样也可拟以幂函数,此时,Y_(γ-线)=1.64×10~(-5)D~(1.79±0.11),而Y_(X-线)=6.50×10~(-5)D~(1.61±0.05)。然而应当指出,资料拟以二次多项式比幂函数更好些,当从畸变量外推至低剂量时尤其是这样。3.鉴于各种辐射诱发的畸变量彼此不一,所以从辐射防护出发,必须分别地确定剂量-效应曲线。这里的工作表明,~(60)钴γ-线诱发畸变的效能比X-线要低。~(60)钴γ-线相对于180kVX-线诱发互换畸变的RBE 不是一个单一值,其RBE 值变动在0.12和0.89之间。从RBE-剂量关系可以看出,在所用的剂量范围(24～488拉德)内,RBE 值随~(60)钴γ-线剂量的增加而上升,随后即趋向于饱和。