八种蜘蛛毒腺的形态学观察

为了解原蛛类和新蛛类蜘蛛毒腺的形态学差异,为今后蜘蛛毒腺的进化和形态研究提供参考。本实验选择了原蛛类和新蛛类各四种蜘蛛,对其毒腺的大小、位置及其外部形态特征和内部结构进行观察和比较研究。观察发现新蛛类的毒腺分布在头胸部,原蛛类的毒腺则分布在螯基中;原蛛类前端有细长的毒液导管,与螯牙相连,而尾端呈锥形向后延伸,逐渐变细,形成索状结构,可能是毒腺导管或神经束的韧带;新蛛类有一条导管,从前端伸出,深入螯基并与螯牙相连,而远端钝圆,没有索状结构。毒腺的大小和形态存在显著差异;观察毒腺的内部结构显示:原蛛类的腺腔数目较多且紧密,新蛛类的腺腔较少而疏松。这一结果在一定程度上表明了蜘蛛毒腺的位置变化和形态结构可能与蜘蛛毒腺的进化存在着一定关系。

蜘蛛毒腺形态解剖的初步研究

本研究对蜘蛛目中几个科的代表种的毒腺形态特征及其位置进行了解剖观察。并在测量其毒腺的形态度量参数与蜘蛛体长和体重的基础上,采用一元线性回归分析和相关性分析的统计学原理,分析了其毒腺的形态度量参数与蜘蛛体长和体重之间所存在的相关性,同时探讨了不同种类蜘蛛毒腺的解剖方法。结果表明:蜘蛛毒腺的位置和形态与蜘蛛的进化、生活方式和蛛体形态有一定关系,即低等及地下穴居种类(如虎纹捕鸟蛛Selenocosmiahuwena等)的蜘蛛毒腺多前位(型)于螯基内;其余的多后位(型)于头胸部前段内。蜘蛛毒腺的重量与其体重之间为正相关,如大腹园蛛Araneusventricosus的相关系数rA1=0.9846(P<0.01),一元线性回归方程为:y=-0.0038=0.9858(P+0.1829x;蜘蛛毒腺的长度与其头胸长之间为正相关,如穴居狼蛛Lycosasingoriensis的相关系数rc3<0.01),方程式为:y=-0.1641+0.5325x;蜘蛛毒腺的宽度与其头胸宽之间为负相关,如虎纹捕鸟蛛Selenocosmiahuwena的相关系数rD3=-0.9704(P<0.01),方程式为:y=0.2498-0.0072x。

家福捕鸟蛛毒腺cDNA文库构建及其毒素-16序列和活性分析

家福捕鸟蛛(Selenocosmia jiafu)是一种生活在广西、云南等地的蜘蛛新种。为了阐明其毒素的分子多样性和筛选河豚毒素不敏感型(Tetrodotoxin-resistant,TTX-R)钠通道抑制剂,利用SMART法构建了毒腺全长cDNA文库,并进行DNA测序和表达序列标签(Expressed sequence tags,ESTs)聚类分析。结果表明家福捕鸟蛛毒腺双链cDNA条带分布在300~3 000 bp。经测序得到752个高质量的EST序列,去冗余后得到257个唯一序列,其中毒素序列438条。家福捕鸟蛛毒素-16(Jiafu toxin-16,JF-16)是从家福捕鸟蛛粗毒中分离得到的1种分子量为3 954.616的哺乳类神经毒素,其全序列为H_2N-ECTKLLGGCTKSSECCPHLGCRRKWPYHCGWDGTF-COOH。研究结果揭示JF-16的全长cDNA为518 bp,编码87个氨基酸。全细胞膜片钳试验结果表明JF-16对大鼠背根神经节(Rat dorsal root ganglion,DRG)细胞TTX-R钠通道具有抑制作用。说明JF-16是一种潜在的具有镇痛活性的蜘蛛毒素。本研究有利于开展家福捕鸟蛛毒腺转录组研究和JF-16潜在镇痛活性分析。

转录组测序揭示了雌雄性狼蛛(Lycosa sp.)毒腺中基因表达的差异

蜘蛛毒液蕴藏着大量的生物活性物质,在生物医药、新型杀虫剂开发等领域具有广阔的应用前景。本研究旨在分析狼蛛(Lycosa sp.)毒腺中基因表达的性别差异,为蜘蛛毒液分类开发利用提供理论依据。本研究采用高通量测序技术对不同性别狼蛛(Lycosa sp.)的毒腺进行了转录组测序,雌性组获得44394136条原始Reads,雄性组获得40502072条原始Reads,de novo拼装获得78451个Unigenes。利用生物信息学方法进行数据分析,这些Unigenes经注释共比对到11个近缘物种,其中6个为蜘蛛物种,且同属狼蛛科(Lycosidae)。两性毒腺共鉴定得到403个差异Unigenes,与雄性狼蛛相比,雌性中上调基因78个,下调基因325个。GO富集显示上调基因多与毒素活性(Toxin activity)、防御反应(Defense response)、细胞杀伤(Cell killing)、细胞溶解(Cytolysis)等通路相关,而下调基因多富集在RNA稳定性相关通路。研究结果显示狼蛛毒腺中基因表达具有性别差异,推测雌性狼蛛(Lycosa sp.)可能更具攻击性或毒性更强。本研究为狼蛛(Lycosa sp.)毒液的深入研究提供了基础资料,为蜘蛛毒液进化研究提供了原始数据。