家蚕蛹变态期的中肠发育变化观察及细胞凋亡与自噬相关基因的表达检测

为探究家蚕中肠在蛹变态过程中的形态发育变化,于家蚕5龄幼虫期、蛹期及蛾期以24h为间隔,对其中肠进行解剖观察,结果显示:家蚕5龄幼虫的中肠为长圆筒形,在食桑期呈绿色、膨大的管状,进入熟蚕期停止食桑后,中肠开始变黄、缩短;在熟蚕营茧化蛹的过程中,中肠持续缩短、变小,并随着发育时期的延长,最终呈椭圆形颗粒状,表面颜色由浅黄色变为棕黄色。进一步观察家蚕不同发育时期中肠组织的石蜡切片,发现幼虫中肠细胞在进入蛹变态期发生了多次凋亡与再生的过程,在上蔟3~4d、上蔟7~8d、上蔟12d~蛾期都形成了新的中肠上皮细胞,这些新的中肠上皮细胞可能是由再生细胞分化更新而来的。对家蚕中肠组织中细胞凋亡基因(Caspase-1、BmDredd)与自噬基因(Atg1、Atg13)表达模式的检测结果显示,Caspase-1、BmDredd在上蔟2d、7d、12d的表达量均降低,Atg1、Atg13在上蔟7d、9d、12d的表达量均降低,表明在家蚕的这些变态发育时期,其中肠细胞的凋亡受到了抑制,与切片观察新的中肠上皮细胞形成时期基本一致。研究结果呈现了家蚕中肠在蛹变态时期的发育变化过程,说明家蚕幼虫的中肠在蛹发育变态过程中并未彻底消亡,成虫的中肠是幼虫中肠在蛹变态时期经过多次消亡与再生过程发育而来的。

“大农业、新蚕桑、多学科”背景下《动物生物学实验》课程教学的探索与实践

多学科交叉背景下培养具有大科学、大农业观的新型蚕学专业人才,是面向蚕桑产业重构和学科发展新格局的重要任务之一。实验教学是本科创新型人才培养不可或缺的重要环节,本文以《动物生物学实验》课程教学为例,结合蚕学和生物技术人才培养模式在“大农业、新蚕桑、多学科”背景下的特点,总结了在优化实验项目设计、实验教学手段和实验考核方式等方面的探索与实践,为实验教学的创新发展提供参考。

家蚕vasa基因的结构及表达型研究

vasa是决定生殖系发育的重要调控蛋白因子之一,具有广泛的保守性。利用家蚕基因组和EST库的数据资源,分析了家蚕vasa基因的结构,并与已有报道的18个物种的VASA蛋白质的结构域序列进行了比对分析,同时对家蚕vasa基因在家蚕胚胎发育11个时期的表达型及幼虫期8个不同组织的表达特异性进行了验证。结果表明,家蚕vasa基因包含有13个外显子,比果蝇vasa基因的外显子数量(7个)增加了6个,在第3内含子有1个转座子插入；家蚕vasa基因在未受精卵和胚胎发育的各个时期均有表达,但只在幼虫生殖腺中有表达。将家蚕vasa基因的一条cDNA片段用地高辛标记作为探针,对家蚕幼虫的生殖腺及胚胎进行全胚原位杂交,结果进一步表明家蚕vasa基因在幼虫期只在精原细胞、精囊、卵巢管等生殖系相关的细胞和组织中表达,在发育5d胚胎的生殖腺部位也有明显表达。

从形态学不同到基因水平差异:家蚕与果蝇早期胚胎发育比较

昆虫的分化多样性一直是研究的一个热点,对家蚕胚胎发育调控机制的研究将有助于加深人们对其他昆虫早期胚胎发育机制的了解。文章综述了鳞翅目昆虫家蚕和双翅目昆虫果蝇的早期胚胎发育在形态学及基因水平的研究结果。通过比较,发现二者的早期胚胎发育存在较大差异。这一结果不但可以为家蚕胚胎发育调控机制的分子水平研究提供重要参考,也可为昆虫分化多样性的分子机制研究提供线索。

家蚕胚胎发育相关基因的分析(英文)

在家蚕基因组中检索分析了与果蝇86个胚胎发育相关基因同源的基因。分析结果表明,在果蝇的这86个基因中,有62(72%)个基因在家蚕基因组中存在直向同源关系,其中58(67%)个基因并且在家蚕、果蝇、冈比亚按蚊3种昆虫的基因组间呈现1∶1∶1直向同源关系。通过比较分析发现,体节极性决定基因在3种昆虫基因组间最为保守。同果蝇和冈比亚按蚊相比,家蚕中决定背-腹部形成的基因分化最大。进一步利用芯片数据对其中的12个母性基因在家蚕5龄第3天幼虫生殖腺中的表达情况进行分析:有2个基因(orb和nanos)在卵巢中特异表达;4个基因(spire、Ras85D、gd和arrest)在精巢中特异表达;另外的6个基因(exuperantia、vasa、pumilio、mago nashi、nudel和dorsal)在精巢和卵巢中均有表达,但是其中的2个基因(pumilio和nudel)在雌、雄间的表达量存在显著差异。研究结果为家蚕发育调控机制的进一步研究提供了重要线索和数据信息。

家蚕丝腺组织Actin3引物非特异性扩增片段的鉴定及A3引物扩增条件的优化

肌动蛋白基因3(Actin3)是家蚕分子生物学研究中检测组织cDNA模板质量常用的标志基因之一。我们在用实验室通用的Actin3引物扩增检测家蚕不同茧色品种(白血白茧品种夏芳、金色茧品种金一、黄血白茧品种03-000、锈色茧品种03-520)中肠、血液、丝腺组织cDNA时,发现以不同茧色品种丝腺组织cDNA为模板都能扩增出一条非特异性的小片段,而在中肠和血液组织cDNA的扩增产物中不存在。本研究对该丝腺特异的扩增小片段扩增产物进行了克隆鉴定,分析了其出现的原因,并探索了A3引物扩增的最佳扩增条件。

研究型教学在高等院校动物生物学教学中的探索与实践

研究型教学是高等院校培养高水平研究型人才的重要手段之一。根据多年的教学实践和经验,本文探讨了研究型教学在动物生物学课堂教学、实验教学及实践教学应用中的策略。研究型教学模式在动物生物学教学中的应用有助于提升课堂教学效果,培养学生的科研思维能力,激发学生的好奇心和增强学生主动学习的能力。

家蚕B型清道夫受体基因的鉴定及系统发生与表达分析

B型清道夫受体(SR-B)是清道夫受体超基因家族成员,参与机体的脂类代谢、动脉粥样硬化形成或保护、宿主免疫损害防御、凋亡细胞清除和细胞粘附等重要生命过程。基于家蚕全基因组数据,利用比较基因组学方法,鉴定获得了14个家蚕B型清道夫受体基因,这些基因分布在至少5条染色体上,其内含子的大小从几十到近万个碱基对。系统发生分析表明,14个家蚕B型清道夫受体基因分布在3个类群:第1类群中分布的9个基因和第3类群中分布的3个基因,分别与类群中其它昆虫的同源基因形成明显的直系同源关系;第2类群中分布有2个基因,此类群中不同昆虫的同源基因之间的进化关系较为复杂。EST数据和芯片数据分析表明,多数家蚕B型清道夫受体基因具有转录活性。RT-PCR检测结果显示,有8个家蚕B型清道夫受体基因在5龄第3天幼虫组织中表达,并具有不同的表达模式,推测这些基因可能行使不同的功能。研究结果为进一步诠释家蚕B型清道夫受体基因的功能奠定了基础。

家蚕HSP20·8基因体外表达及荧光原位杂交研究(英文)

前期研究发现,相对于其它组织器官,有一种低分子量热激蛋白在家蚕肾型卵中高量表达,并命名为低分子量热激蛋白HSP20.8。为了进一步阐明家蚕低分子量热激蛋白HSP20.8的基因结构、表达特性及其在家蚕染色体上的分布,根据HSP20.8基因cDNA序列设计特异引物,进行了克隆、表达及荧光原位杂交研究。结果表明,该基因含有1个561碱基对的开放阅读框(open reading frame,ORF),与cDNA序列比较分析发现该基因无内含子序列。重组蛋白的分子量在20 kD左右。热激蛋白基因HSP20.8在家蚕基因组中为单拷贝基因,其位点在染色体近中部区域。

柞蚕体色研究现状与展望

柞蚕(Antheraea pernyi)以体色作为育种选择标志以及品种命名和类群划分依据,这是柞蚕育种区别于家蚕(Bombyx mori)育种的特点之一。柞蚕体色不仅与形态发育有关,还与适应性、抗逆性、抗病性、外观品质、营养物质种类和含量等紧密相关。然而,柞蚕体色形成的遗传调控机制研究严重滞后于体色育种应用。文中从幼虫体色及其演变、幼虫体色遗传、蛹色和蛾色、体色与抗性、体色形成机制等5个方面对柞蚕体色实践经验和研究成果进行了归纳和梳理,并提出了柞蚕体色研究展望。柞蚕体色的生物学基础研究不仅可以解析柞蚕体色多样性的形成机制,还可以为抗逆、抗病、品质、营养等育种提供理论依据。

大学生物学教案设计的几点体会

教案是教师在备课过程中以课时或课题为单位而设计的教学方案。教案的设计是实施教学必不可少的一个重要环节,本文根据自身的教学经验结合实施体会,就大学教案设计提出了一些看法和思考。

热激蛋白研究进展

热激蛋白 (HeatShockProtein)是生物体在多种刺激下产生的一种蛋白质。其特点是分布广泛、表达具有多样性。其生理功能主要起分子伴侣作用 ,维持生物体正常生理功能。热激蛋白基因的表达调控主要在转录水平上进行 ,但也有部分表现为翻译水平调控。其基因一般含有保守序列 ,根据序列的保守性和多样性可推断相应生物体在生物进化过程中的位置。

家蚕(Bombyx mori)全基因组框架图

我们在此报告了家蚕(Bombyx mori)的基因组序列框架图,它覆盖了所有已知家蚕基因的90.9%。我们估计的基因数是18510,超过黑腹果蝇报道的13379个基因。我们将家蚕基因组与果蝇、蚊子、蜘蛛和蝴蝶等进行了比较分析,揭示了它们在基因组成上同时具有相似性和差异性。

家蚕体节极性基因(Bmdpp)的克隆与表达研究

体节极性基因dpp是昆虫发育过程中的关键基因。采用生物信息学的方法,利用家蚕EST数据获得了家蚕dpp基因（Bmdpp）cDNA序列。该cDNA序列全长1 206 bp,ORF1 146 bp,编码381个氨基酸,预测蛋白分子质量38.6 kD,等电点9.18。将克隆的Bmdpp基因完整CDS序列亚克隆到pET-28a（＋）表达载体,转化、诱导后经SDS-PAGE电泳检测到约40 kD与预测分子质量相符的目的蛋白条带。对Bmdpp在家蚕胚胎不同发育时期的表达分析发现,该基因在受精614 h的表达量很低,甚至没有表达。这一表达模式和果蝇dpp基因在胚胎发育过程中的表达模式相似,推测Bmdpp在家蚕早期胚胎发育的背-腹轴分化中起作用。

家蚕hsp24.3基因的克隆及功能研究

【目的】对家蚕hsp24.3基因(Bmhsp24.3)的功能进行研究,为选育抗逆境家蚕品种提供基础材料和理论依据。【方法】在对家蚕基因组进行生物信息学分析的基础上,对家蚕低分子量热激蛋白基因Bmhsp24.3进行克隆,然后利用家蚕的芯片数据对Bmhsp24.3基因在5龄第3天幼虫不同组织中的表达模式进行分析,并利用半定量RT-PCR技术,分别对Bmhsp24.3基因在正常情况下和热刺激条件下家蚕5龄幼虫不同发育时期(1～6 d)后部丝腺中的表达状况以及10个不同家蚕品种5龄第3天幼虫丝腺中的表达情况进行了检测;最后将Bmhsp24.3基因进行原核表达,获得重组蛋白rBmHSP24.3,并进一步对该重组蛋白的功能进行了体外验证。【结果】Bmhsp24.3基因的编码区(CDS)长度为633 bp,编码210个氨基酸,为单外显子基因;RT-PCR检测发现该基因在家蚕的体壁、脂肪体以及丝腺组织中有较高水平表达,在其它组织中的表达不明显;同对照相比,不同家蚕品种以及不同发育时期的5龄幼虫在热刺激后,其后部丝腺中的Bmhsp24.3基因的表达显著升高。经Native-PAGE和SDS-PAGE分析表明,在高温条件下,表达获得的重组蛋白rBmHSP24.3能与硫氰酸酶形成稳定的复合物,使底物蛋白免受热刺激胁迫而变性,从而起着分子伴侣的作用。【结论】重组蛋白rBmHSP24.3在体外具有分子伴侣的功能,推测该蛋白在家蚕体内同样具有分子伴侣的功能,在家蚕的抗逆境适应过程中起重要作用。

利用SSR分子标记对家蚕一种锈色茧性状的连锁分析

对西南大学家蚕基因资源库保存的一个锈色茧(rusty cocoon)品系进行遗传分析,并配制回交分离群体,提取个体基因组DNA,利用SSR分子标记对其锈色茧性状基因进行连锁检索。遗传分析表明该锈色茧性状由显性单基因控制,与文献记载锈色茧(Rc)性状的遗传规律一致;但该锈色茧性状基因与第6染色体上已知的S0606等3个SSR标记以及新设计引物筛选到的标记E1177均连锁,而与其余连锁群上的SSR标记均独立,表明该锈色茧性状基因属于家蚕第6染色体,与文献记载锈色茧(Rc)基因属于家蚕第2染色体的结论截然不同。将此锈色茧性状基因暂记为Rc1。研究结果为丰富家蚕锈色茧的遗传信息以及准确定位与克隆鉴定该基因奠定了基础。

自然界中非鳞翅目绢丝昆虫

通过查阅大量的文献,我们总结了各种非鳞翅目绢丝昆虫的特征、生活史、习性以及分布状况,同时也阐述了这些昆虫吐丝的目的以及利用现状。

家蚕体色研究进展

生物体表着色是自然界中重要的生物现象,其中,以昆虫的体色最为丰富多彩,引人注目。作为鳞翅目昆虫的模式生物之一,家蚕体色成为近年来的研究热点之一。本文简述了决定昆虫体色形成的色素种类及其生物合成途径,重点介绍了家蚕幼虫及成虫的体色研究进展。

纳米银用于蚕业消毒防病的试验初报

蚕桑生产中消毒防病主要通过贯彻桑园管理,蚕前、蚕中、蚕后消毒等技术措施来实现养蚕无病高产的目标,目前消毒使用最多的是漂白粉、硫磺、甲醛、石灰,然而以上消毒药品存在如下弊端：漂白粉的强氧化性、腐蚀性会加快养蚕设施设备及蚕室的损坏速度,同时使用过程中产生的挥发性氯严重危害操作人员健康;硫磺在使用中产生的刺激性气味对人的呼吸系统会产生严重影响,它还属于公安部管控药品;石灰在使用过程中产生扬尘,极易吸入,危害健康。甲醛的毒害作用是众所周知。