桑叶育和人工饲料育家蚕蛹期转录组的差异分析

用人工饲料饲养的家蚕存在生长发育状况差、产丝量低、造卵数少、活力弱等问题。为解析造成这些问题的分子机制,采用高通量测序的方法,比较桑叶育和人工饲料育家蚕化蛹第3天雌雄蛹的转录组差异。结果显示,与人工饲料育家蚕相比,桑叶育家蚕雌蛹中共鉴定出61个差异表达基因,其中45个基因上调表达,16个基因下调表达;雄蛹中共鉴定出227个差异表达基因,其中134个基因上调表达,93个基因下调表达。结合GO分析和KEGG通路分析,发现雌蛹中差异表达基因显著富集在细胞色素P450对外源物质代谢的通路,而雄蛹中差异表达基因主要富集在糖胺聚糖降解、糖酵解和糖异生等途径。人工饲料喂养组中雌蛹的谷胱甘肽-S-转移酶基因表达显著下调,可能影响雌蚕体内激素的合成,从而影响生殖;而雄蛹中丙酮酸激酶基因的表达显著下调,可能影响正常的能量代谢,从而导致雄蛾活力不高。

家蚕金属羧肽酶基因家族的鉴定与表达分析

金属羧肽酶是昆虫消化管中参与食物消化吸收的重要酶类,并可能在昆虫变态、发育、抗病免疫等多种生命过程中发挥重要作用。利用家蚕全基因组数据库,基于同源搜索和隐马尔可夫模型搜索相结合的方法,对家蚕金属羧肽酶基因家族进行鉴定。全基因组预测家蚕的金属羧肽酶基因家族包括22个成员,推导的氨基酸序列均具有锌离子结合位点和金属羧肽酶M14的保守特征。根据其保守氨基酸序列不同,家蚕的金属羧肽酶分属于M14A、M14B和M14D 3个亚家族。通过RTPCR方法检测显示22个家蚕金属羧肽酶基因中有18个基因在家蚕不同组织和发育时期中表达,其中7个基因在家蚕5龄第3天幼虫中肠组织特异高量表达,提示金属羧肽酶在家蚕对营养物质的消化吸收中有重要作用;家蚕5龄幼虫添食感染Bm NPV后24 h内,中肠中有5个金属羧肽酶基因上调表达,表现出对病原微生物侵染的应答反应。研究结果有助于解析家蚕金属羧肽酶在蚕体对营养物质的消化和对病原物入侵应答中的功能作用。