Analysis of Two-Dimensional Gel Electrophoresis Images of Protein from Posterior Silk Gland of Silkworm (Bombyx mori) on Day 1 and Day 4 in the 5th Instar Stage

The posterior silk gland （PSG） of silkworm is an important organ where fibroin is synthesized and secreted exclusively. Because fibroin constitutes 75-80% of the silk filament, the mechanism governing fibroin secretion, quality and yield of cocoon can be elucidated by the study on the PSG. Using two-dimensional gel electrophoresis （2-DE） and image analysis system, the changes in the protein composition in the PSG cell were investigated on the day 1 （D1） and day 4 （D4） in the 5th instar stage from five different strains of silkworm （Bombyx mori）. While differences at protein level between days and strains were far less than those observed at the gene level using EST analysis. The change trends in protein composition from D1 to D4 were diverse among the different strains. The results suggest that the secretion of fibroin is regulated by multiple proteins. The site of regulation and the proteins responsible for the regulation vary with the strain, which leads to differences between strains in the capacity of fibroin secretion in the PSG cell.

桑蚕的强制牵伸抽丝及其纤维性能

为提升蚕丝的力学性能,采用一种圆锥斜面牵伸装置对五龄桑蚕进行强制牵伸抽丝以制备高强牵伸丝,研究不同牵伸速度对桑蚕牵伸丝形貌、力学性能的影响,并将牵伸丝与蚕丝进行对比与分析。结果表明:由强制抽丝获得的牵伸丝表面光滑平坦,丝胶均匀附着;随着牵伸速度的增加,牵伸丝截面逐渐向弓形转变;牵伸丝的综合力学性能显著优于蚕丝,且其断裂强度、弹性模量、断裂比功与断裂伸长率随着牵伸速度的增加均有不同程度的增加;其中,以接近桑蚕自然吐丝速度(1 cm/s)牵伸制备的牵伸丝的断裂强度与蚕丝相当,约为3.00 cN/dtex,但其弹性模量(93.10 cN/dtex)远高于蚕丝(76.90 cN/dtex);当牵伸速度增加至4 cm/s时,可获得力学性能最佳的牵伸丝,其断裂伸长率为22.49%,断裂强度为3.39 cN/dtex,弹性模量为95.76 cN/dtex,断裂比功为0.62 cN/dtex,相比于蚕丝的平均值分别提高了7%、13.76%、24.53%、31.91%。

不同品种桑蚕牵伸丝的结构与性能

利用自主研制的圆锥斜面强制牵伸抽丝装置对不同品种五龄桑蚕进行强制抽丝,通过拉伸测试、傅里叶红外光谱及X射线衍射对不同品种牵伸丝与相应原茧丝的结构与性能进行表征与分析。结果表明:两种牵伸丝的力学性能均优于其对应茧丝,黄色雄蚕牵伸丝的力学性能更佳,其初始模量、断裂强度、断裂比功与伸长率的平均值分别为117.35、4.55、0.75 cN dtex与26.54%。牵伸作用会导致丝纤维晶粒尺寸减小、结晶度提高,从而赋予丝纤维更为优异的力学性能。

家蚕五龄幼虫中部丝腺细胞的蛋白质组成比较

对家蚕5龄期中部丝腺细胞不同区段的蛋白质组成研究,有利于发现与丝胶蛋白合成和分泌有关的功能蛋白质。本研究采用蛋白质双向电泳和图像分析技术,发现家蚕中部丝腺前、中、后3个不同区段的细胞的蛋白质组成具有显著差异;仅在前段表达的20个特异性蛋白质,可能与Ser2A、Ser2B、S4和S5这4种丝胶蛋白的合成与分泌有关;仅在中段表达的22个特异性蛋白质,可能与Ser1B、Ser1C、Ser1D和S3这4种丝胶蛋白的合成与分泌有关;仅在后段表达的27个特异性蛋白质,可能与Ser1A和S3这2种丝胶蛋白的合成与分泌有关。另外,在中段和后段表达、前段不表达的51个差异性蛋白质、表达量在中段和后段比在前段高的20个差异性蛋白质,可能参与了中、后段相应的丝胶蛋白的合成。

家蚕脱胶蚕丝的蛋白组成成分

【目的】探讨家蚕(Bombyx mori)蚕丝纤维脱胶后蛋白质成分的变化,为了解丝蛋白在蚕丝纤维中的分布特征打下基础,并为改进蚕丝纤维加工工艺提供依据。【方法】利用木瓜蛋白酶、碳酸钠、尿素、中性皂和碱水法5种方法对蚕茧进行脱胶处理;并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测不同方法处理的蚕丝和不同蚕丝加工产品的脱胶程度,以及脱胶对丝素的影响;利用FASP酶解法和液相色谱-串联质谱联用的技术鉴定不同方法脱胶后的蚕丝及各种蚕丝加工产品的蛋白组分;利用生物信息学的方法对鉴定到的丝蛋白进行注释并通过非标定量的方法比较各种样品中丝蛋白的丰度。【结果】通过5种方法对蚕茧丝进行脱胶,蛋白电泳检测发现木瓜蛋白酶法降解丝胶蛋白的同时基本不会破坏丝素蛋白;碳酸钠法对丝胶的降解能力较弱,但对丝素的降解较强;中性皂法和尿素法对丝胶蛋白和丝素蛋白的降解都比较严重;碱水法的效果不理想。通过蛋白质组学研究发现木瓜蛋白酶和中性皂法脱胶后的蚕丝中几乎没有丝胶蛋白,主要是丝素蛋白、seroin 1和甘氨酸富含蛋白等;尿素法和碳酸钠法脱胶后的蚕丝中残留蛋白最少,主要是丝素蛋白和甘氨酸富含蛋白等。通过蛋白电泳检测了6种蚕丝加工产品中的蛋白质,发现生丝和胚绸中的丝素蛋白比较完整,绸、缎和电力纺中的丝素蛋白出现了部分程度的降解,而丝绸旧衣中的丝素蛋白有严重的降解。通过蛋白质组学分析发现生丝和胚绸中的主要成分包括3种丝素、丝胶1、seroin1、osiris 9a、甘氨酸富含蛋白和蛋白酶抑制剂SPI51等;绸、缎和电力纺的主要成分包括3种丝素蛋白和seroin1,而丝绸旧衣中的主要成分包括3种丝素蛋白和甘氨酸富含蛋白。【结论】木瓜蛋白酶脱胶法能够最大程度地保持丝素纤维的完整性,碳酸钠和尿素法的脱胶程度最高。生丝和胚绸中的丝胶蛋白含量很高,丝素纤维比较完整。绸、缎和电力纺中的丝胶蛋白很少,丝素纤维有部分程度的降解。蚕丝经过彻底的脱胶后还剩余的蛋白包括丝素重链、丝素轻链、丝素p25、seroin 1和甘氨酸富含蛋白。

SD—Ⅲ三眠素诱导家蚕三眠化的效果及对茧丝质量的影响

SD—Ⅲ三眠素具有极强的抗保幼激素和抗蜕皮激素生理活性。应用SD—Ⅲ300ppm浓度的药液喷体,适宜时期在三龄饷食后1天,三眠诱导率可在95％以上,蚕儿发育齐整,虫蛹生命力,50公斤桑产茧、茧层较四眠蚕均有不同程度的提高,茧丝纤度细、综合均方差小,原料茧性状好,宜缫制高品位细纤度生丝。

家蚕人工饲料适应性驯化对饲育成绩及茧丝质量的影响

家蚕对人工饲料的适应性是制约现代蚕业人工饲料育技术发展的重要因素之一。本试验将母种经过人工饲料适应性驯化10代以上后进行S菁松×S皓月、SZ9601×929406正反交,对一代杂交种进行1~2龄人工饲料育3~5龄桑叶育饲养试验,调查蚕体质量和茧丝质量。结果表明:母种经过人工饲料适应性驯化的杂交种,眠蚕体质量显著提高,对饲料的摄食性增强;S菁松×S皓月的虫蛹生命率提高,但茧质降低,而SZ9601×929406变化相反;母种驯化对杂交种丝质无显著影响。表明,不同家蚕品种对人工饲料的摄食性和适应性不同,这为家蚕人工饲料育技术的推广与应用提供了理论指导。

家蚕丝腺生物反应器表达狂犬病病毒核蛋白

【目的】采用家蚕丝腺生物反应器这一蛋白高效表达系统,尝试建立一种高效、低廉、稳定生产狂犬病病毒核蛋白(RVNP)的技术体系,为生产基因工程疫苗奠定基础。【方法】通过RT-PCR方法克隆获得RVNP序列,采用家蚕丝胶蛋白基因(Ser1)启动子为特异性启动子,将RVNP构建到含有增强型绿色荧光蛋白(EGFP)筛选标记基因的piggyBac转座子表达载体(pBA3EGFP)中,并采用显微注射转基因家蚕技术构建家蚕丝腺生物反应器。【结果】G1代通过EGFP标记的筛选获得转基因家蚕阳性蛾区26个,蛾圈阳性率为59.09%。PCR实验证实RVNP已经整合到家蚕基因组中,Western blot分析表明RVNP蛋白可能附着于丝胶蛋白并随家蚕吐丝行为分泌到蚕茧中。【结论】获得了能够表达外源的RVNP蛋白的转基因家蚕品系,该系统有望成为高效、低廉、稳定地生产狂犬病基因工程疫苗的技术体系之一。

三眠蚕诱导剂SM-1对家蚕丝蛋白合成调控机理的研究——Ⅱ.SM-1对后部丝腺DNA合成速率和核酸含量的影响

本文探讨三眼蚕诱导剂SM一1对家蚕丝蛋白合成的调控机理.试验结果表明:(1)sM-1处理后,家蚕后部丝腺DNA中~3H-胸腺嘧啶核苷的参入速率明显增快.SM一1诱导三眠蚕在四龄第2天~3H-胸腺嘧啶核苷的参入量最高,比同时的对照高近1倍;五龄第2天SM—1处理区,在五龄第3天~H-胸腺嘧啶核苷的参入速率有所增快.(2)SM-1诱导的三眠蚕,后丝腺DNA和RNA含量的高峰比对照提前4-6天出现,且其末龄(四龄)DNA和RNA含量的增减趋势与对照末龄(五龄)DNV和RNA含量的增减趋势非常相似.(3)五龄前期用SM一1处理家蚕幼虫,对后丝腺DNA和RNA含量增加具有暂时的促进作用.

多丝量家蚕品种9601×92的育成及推广

[目的]研究多丝量家蚕品种9601×92的选育及其性状表现。[方法]在家蚕中导入野桑蚕的基因,育成了一对春用品种"9601×92",对其主要经济性状和推广情况进行研究。[结果]与对照种菁松×皓月相比,该品种万头收茧量提高7.49%;万头茧层量提高10.72%;万头产丝量提高8.50%;50 kg桑产茧增加4.18%;5龄蚕50 kg桑产丝量提高4.81%。经多点试养,该品种主要经济性状稳定,丝质优良,尤其是净度好,生产试养中其张种比菁松×皓月增产4.8 kg,茧层率提高1个百分点,张种增值80多元。[结论]该品种具有高产、优质、体健、好养、易繁的特点,综合经济性状优良,适应性强,可在山东省及北方蚕区等适宜地区饲养,是一对春、秋兼用的优质高产家蚕新品种。

黄白茧蚕的叶黄素及不同颜色蚕茧丝胶、丝素含量比较

为探索家蚕食用桑叶后叶黄素在体内的吸收和代谢变化规律,以茧色限性品种为材料,用紫外分光光度法检测了大蚕期蚕体血液和丝腺中的叶黄素含量。结果表明:结黄茧的雌蚕血淋巴和丝腺中的叶黄素含量比结白茧的雄蚕高;白茧蚕血淋巴中的叶黄素含量约4μg/mL,丝腺的叶黄素含量约为5μg/mL,4～5龄全期无明显变化;黄血蚕血淋巴中的叶黄素含量随生长发育而逐渐增多,在5龄的第3 d时最多(26.4μg/mL),丝腺中的叶黄素含量在5龄的第5 d时达到最大值,为228.4μg/g;不同颜色茧的丝胶含量顺序为黄茧>绿茧>白茧,脱胶率顺序为黄茧>绿茧>白茧。

添食壳寡聚糖对家蚕茧质影响的初步研究

以夏芳、秋白品种为对象 ,研究添食壳寡聚糖对家蚕主要经济性状的影响。结果表明 :3龄蚕和 5龄雄蚕添食壳聚糖与对照相比 ,蚕的生长和茧质指标均无明显差异 ;5龄雌蚕添食壳聚糖与对照相比 ,解舒率显著增加 ,平均粒茧落绪次数显著减少 ,而其他指标均无明显差异。

家蚕原原种871、872饲育中种性维持关键技术探究

[目的]掌握家蚕原原种871、872饲养阶段关键技术，维持其繁殖原种种性。[方法]制定科学的繁殖程序；控制饲育期关键技术。[结果]原种871、872品质性状与其原原种饲育过程中关键技术的掌握和贯彻有直接的关系。[结语]技术探究可为我国主要蚕区主导繁殖871、872原种，在种性和健康性能方面实现最大最优化保持提供其原原种饲养阶段的技术支持。

BmDaxx对家蚕细胞和幼虫组织凋亡的调控作用(英文)

采用荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)方法体外扩增并鉴定家蚕死亡结构域相关蛋白基因(BmDaxx)。结果表明:BmDaxx及其下游基因BmFadd和BmDredd的表达水平在BmDaxx过表达后显著升高,但在BmDaxx的RNA干扰后,BmDaxx和BmFadd的表达水平显著降低;BmDaxx过表达增加半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3/7(cystein-asparate protease-3/7,caspase-3/7)活性,而RNA干扰则降低caspase-3/7活性。用caspase-3/7抑制剂处理BmN细胞后,与对照组相比,BmDaxx、BmFadd和BmDredd的转录水平降低。在家蚕吐丝期,BmDaxx在丝腺中的表达量显著高于其他组织,这与丝腺的凋亡退化过程相一致。注射caspase抑制剂后,凋亡相关基因BmDaxx、BmFadd和BmDredd的表达水平显著降低。由此可以认为,BmDaxx及其下游基因BmFadd和BmDredd之间存在着相互作用,它们在BmN细胞和丝腺细胞凋亡中起着关键作用。

利用转基因家蚕丝腺生物反应器生产重组蛋白的应用前景

家蚕丝腺拥有较强合成丝蛋白的能力,通过利用这一能力,使其能够大量生产有价值的蛋白,人们开始引入转基因家蚕,使它能够在丝腺中合成重组蛋白并分泌到蚕茧中。获得的重组蛋白可在生物学、生物技术,和药学领域中得到广泛应用。我们通过控制合成蛋白在丝腺中的定位,在后部丝腺(PSG)中表达重组蛋白使其定位在不能溶解的丝素中,在中部丝腺(MSG)中表达则定位于亲水外层的丝胶层中。本文主要讨论将转基因家蚕丝腺生物反应器作为优良工具,应用于大量生产药用蛋白和在工业化水平生产相关重组蛋白的可能性,以及生产重组蛋白过程中所面临的挑战和未来的应用前景。

地方品种南丹白裤瑶蚕采用平板与折蔟上蔟吐丝的对比试验

南丹白裤瑶族人有饲养地方家蚕品种南丹白裤瑶蚕制作平板丝的习俗。对南丹白裤瑶蚕使用平板上蔟和使用折蔟上蔟的平板丝吐出率、化蛹率、化蛾率等进行试验调查,并以普通家蚕品种两广二号为对照,结果表明:将瑶蚕用平板上蔟吐平板丝时,吐丝量和蛹、蛾期的生命率指标均优于用折蔟上蔟营茧,而两广二号的表现与瑶蚕相反;相同上蔟条件下,瑶蚕相对于结茧吐丝的平板丝吐出率为140.25%,极显著高于两广二号;瑶蚕在折蔟中营茧时,双宫(多宫)茧率显著高于对照品种两广二号。试验证实瑶蚕是一个适宜吐平板丝的家蚕地方品种,且好结双宫(多宫)茧。