蠶學(xué)外文學(xué)術(shù)論文摘要選譯

1.SUSUMU K，TOMOHISA Y，TAKEHSI F，et al.Dmrt11 E ortholog is a crucial factor for oogenesis of the domesticated silkworm，Bombyx mori.Insect Biochemistry and Molecular Biology.DOI：10.1016/j.ibmb.2020.103517（2020）.

［題 目］dmrt11E 直系同源基因是家蠶卵子發(fā)生的關(guān)鍵因素

［摘 要］DMRT（Doublesex 和Mab-3 相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子）是高度保守的轉(zhuǎn)錄因子家族，參與許多動(dòng)物物種的性別確定。DMRT，即dmrt2/dmrt11E，在無(wú)脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物中具有完全不同的功能，表明其功能無(wú)法預(yù)測(cè)。在這里，東京大學(xué)前沿科學(xué)研究生院綜合生物科學(xué)系的SUSUMU 等人對(duì)家蠶中的dmrt11E 基因進(jìn)行了功能分析。該基因在幼蟲(chóng)期最后一齡期的卵巢中優(yōu)先表達(dá)。其mRNA在成蟲(chóng)期的卵巢卵中積累。CRISPR/Cas9 介導(dǎo)的家蠶dmrt11E（Bmdmrt11E）的敲除導(dǎo)致卵子發(fā)生缺陷，產(chǎn)生帶有透明液體的異常卵。這些卵子的生育力和血脂水平明顯降低。通過(guò)對(duì)兩個(gè)發(fā)育階段的對(duì)照組和突變組家蠶卵巢的轉(zhuǎn)錄組學(xué)對(duì)比分析，確定了6個(gè)基因可能受Bmdmrt11E 的控制。最后，作者為家蠶卵中脂質(zhì)吸收和儲(chǔ)存提出了一個(gè)可能的模型。

（張雅慧 整理）

2.YE Z F，ZHANG P，GAI T T，et al.Sobgene is critical to wing development inBombyx moriand Tribolium castaneum.Insect Science.DOI：10.1111/1744-7917.12911（2021）.

［題 目］Sob基因?qū)倚Q與赤擬谷盜的翅膀發(fā)育至關(guān)重要

［摘 要］昆蟲(chóng)附屬器官的發(fā)育開(kāi)始于胚胎期形成的未分化細(xì)胞簇，該細(xì)胞簇在幼蟲(chóng)期進(jìn)行增殖，在變態(tài)期逐漸發(fā)育為成蟲(chóng)的腿、翅膀、觸角等特殊的器官和組織。而這些器官和組織的發(fā)育需要多個(gè)基因以嚴(yán)格的時(shí)空順序表達(dá)。其中，翅膀的形成需要多種轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)。odd-skipped基因家族作為重要的轉(zhuǎn)錄因子參與了胚胎的發(fā)育。然而，其相關(guān)基因在昆蟲(chóng)胚胎后期翅膀的形態(tài)發(fā)生及發(fā)育中的作用尚不清楚。在本研究中，西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的葉占峰等人重點(diǎn)關(guān)注了odd-skipped基因家族中的sob基因。利用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)，在鱗翅目昆蟲(chóng)家蠶中對(duì)sob基因在翅形態(tài)發(fā)生中的作用展開(kāi)了研究，并進(jìn)一步在鞘翅目昆蟲(chóng)赤擬谷盜中通過(guò)RNA干擾技術(shù)驗(yàn)證了sob基因?qū)Τ岚l(fā)育的作用。結(jié)果表明，家蠶與赤擬谷盜中sob基因功能的缺失都導(dǎo)致翅明顯縮小并且部分個(gè)體翅發(fā)生退化，翅膀脈絡(luò)不明顯。定量實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)表明，Tcsob基因在赤擬谷盜體內(nèi)對(duì)翅發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)具有調(diào)控作用，例如cht7基因、vg基因。綜上，sob基因在昆蟲(chóng)胚胎后期翅膀的發(fā)生及發(fā)育中具有重要的作用，該研究對(duì)昆蟲(chóng)翅的發(fā)育有了更深入的見(jiàn)解。

（楊宗蒙 整理）

3.XU X，WANG Y H，LIU Z L，et al.Disruption of egg-specific protein causes female sterility inBombyx mori.Insect Science.DOI：10.1111/1744-7917.12904（2021）.

［題 目］家蠶ESP基因的敲除導(dǎo)致雌性不育

［摘 要］卵黃蛋白（Yolk proteins）是卵生動(dòng)物在胚胎期與幼蟲(chóng)發(fā)育早期主要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，因此，卵黃發(fā)生對(duì)于生殖至關(guān)重要。家蠶作為鱗翅目的模式昆蟲(chóng)，具有3種典型的鱗翅目昆蟲(chóng)卵黃蛋白：vitellin、30-kDa protein、egg-specific protein（Esp）。在本研究中，中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所的黃勇平教授課題組使用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)，對(duì)3種家蠶卵黃蛋白中的ESP基因的功能進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，家蠶ESP基因的突變導(dǎo)致雌性不育，但對(duì)雄性的生殖沒(méi)有影響?；蚯贸拇菩詡€(gè)體能正常交配并產(chǎn)卵，但是產(chǎn)下的卵比正常雌性個(gè)體產(chǎn)的卵小并且顏色更淺，此外，最重要的是，這些卵不能正常孵化。同時(shí)作者發(fā)現(xiàn)，不論是雌性還是雄性的敲除個(gè)體，其生長(zhǎng)和生殖行為都是完全正常的?；谝陨辖Y(jié)果作者表示，CRISPR/Cas9 系統(tǒng)介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)能使敲除個(gè)體穩(wěn)定遺傳，攜帶不育基因的雄性突變體與正常個(gè)體交配能將雌性中的不育基因在連續(xù)幾代中穩(wěn)定地遺傳。因此，作者認(rèn)為ESP基因編碼的卵黃蛋白對(duì)雌性家蠶的生殖至關(guān)重要，ESP基因可以作為害蟲(chóng)防治的潛在靶標(biāo)。

（楊宗蒙 整理）

4.ZHU F F，SONG D D，CHEN H，et al.A lipidome map of the silkwormBombyx mori：influences of viral infection.Joural of Proteome Research.DOI：10.1021/acs.Jproteome.0c00608（2021）.

［題 目］家蠶脂質(zhì)組圖譜——對(duì)病毒感染的影響

［摘 要］近年來(lái)，脂質(zhì)被認(rèn)為是病毒侵染宿主的關(guān)鍵分子，一些病毒在復(fù)制和感染過(guò)程中需要脂質(zhì)參與生物合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。家蠶是一種重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)，也是一種模式生物，但其脂質(zhì)成分及含量尚未得到系統(tǒng)研究。大多數(shù)家蠶品系對(duì)家蠶核多角體病毒（BmNPV）敏感，這種桿狀病毒給蠶桑產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的損失。此前，陳克平課題組已經(jīng)篩選出一種對(duì)BmNPV 具有高度抗性的家蠶天然突變體。本研究中他們利用超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（UPLC-MS）對(duì)BmNPV 易感品系306 和抗性品系NB（數(shù)據(jù)保存在MetawLight MTBLS2142中）進(jìn)行了全面的脂質(zhì)組學(xué)分析。兩個(gè)品系的脂質(zhì)組圖譜比較結(jié)果顯示：在易感品系中，磷脂、二酰甘油脂、神經(jīng)酰胺和醌類化合物的含量明顯高于抗性品系；而在抗性品系中，溶血磷膽堿的含量較高。BmNPV侵染改變了兩種家蠶品系中的脂質(zhì)譜，揭示了與病毒感染和免疫反應(yīng)相關(guān)的關(guān)鍵脂質(zhì)。作者分析了脂質(zhì)生物合成途徑中一些關(guān)鍵酶在這兩個(gè)家蠶品系及病毒感染家蠶品系內(nèi)的的活性，揭示了脂質(zhì)生物合成、病毒抗性和宿主免疫應(yīng)答之間的關(guān)系。

（沈姜宏 整理）

5.HUANG L，DONG Z Q，DONG F F，et al.Gene editing the BmNPV inhibitor of apoptosis protein 2（iap2）as an antiviral strategy in transgenic silkworm.International Journal of Biological Macromolecules.DOI：10.1016/j.ijbiomac.2020.10.210（2020）.

［題 目］敲除BmNPV 凋亡蛋白抑制因子2（iap2）可以作為一種家蠶抗病毒策略

［摘 要］細(xì)胞凋亡是一種細(xì)胞防御機(jī)制，用于清除感染病毒的宿主細(xì)胞。然而病毒已經(jīng)進(jìn)化出相應(yīng)的凋亡基因抑制劑來(lái)促進(jìn)它們的復(fù)制?，F(xiàn)有的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)參與桿狀病毒增殖的抗凋亡相關(guān)基因，但這些基因是否可以應(yīng)用于基因治療，目前仍不清楚。本研究中，西南大學(xué)的潘敏慧課題組利用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)敲除了BmNPV 凋亡抑制因子2（iap2）從而構(gòu)建了一種轉(zhuǎn)基因家蠶品系。測(cè)序結(jié)果表明，所有序列均能編輯BmNPViap2 基因的靶位點(diǎn)。作者檢測(cè)了轉(zhuǎn)基因家蠶的經(jīng)濟(jì)性狀和生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其與正常家蠶相比無(wú)明顯差異。但是敲除BmNPViap2 基因的家蠶在感染BmNPV 后，死亡率明顯降低，發(fā)病時(shí)間延長(zhǎng)1～2 d，半數(shù)致死量（LD50）約為正常家蠶的100倍。此外，在轉(zhuǎn)基因家蠶中編輯BmNPViap2 后，凋亡相關(guān)基因Bmiap2、BmICE和BmDreed的表達(dá)水平受到明顯影響，caspase 9 活性增強(qiáng)。這些結(jié)果表明，BmNPViap2的敲除能顯著抑制BmNPV 在家蠶體內(nèi)的復(fù)制和增殖。作者認(rèn)為這種方法為抗病毒研究提供了一種新的策略。

（沈姜宏 整理）

6.TSUCHIYA R，KANESHIMA A，KOBAYASHI M，et al.Maternal GABAergic and GnRH/corazonin pathway modulates egg diapause phenotype of the silkwormBombyx mori.Proc Natl Acad Sci U S A.DOI：10.1073/pnas.2020028118（2021）.

［題 目］母體氨基丁酸和促性腺激素釋放激素/黑化誘導(dǎo)神經(jīng)肽通路調(diào)控家蠶胚胎滯育

［摘 要］滯育是昆蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中的一個(gè)重要發(fā)育轉(zhuǎn)換，并且是一種季節(jié)性適應(yīng)策略。其在大多數(shù)昆蟲(chóng)物種中都作為休眠的特定亞型進(jìn)化而來(lái)，以確保在不利的環(huán)境條件下生存并保持種群同步。然而，參與環(huán)境信號(hào)感知與形態(tài)、生理、行為和生殖響應(yīng)整合的分子機(jī)制的層次關(guān)系仍不清楚。在家蠶的二化性品系中，胚胎滯育是作為母體效應(yīng)進(jìn)行跨世代誘導(dǎo)的。子代滯育由母體胚胎發(fā)育過(guò)程中的環(huán)境溫度決定。信州大學(xué)的RYOMA 等人發(fā)現(xiàn)這種環(huán)境與表型之間的層次路徑是由γ-氨基丁酸（GABA）和黑化誘導(dǎo)神經(jīng)肽信號(hào)系統(tǒng)組成，通過(guò)滯育激素的釋放來(lái)調(diào)節(jié)子代滯育誘導(dǎo)，而這可能是通過(guò)質(zhì)膜上GABA轉(zhuǎn)運(yùn)體的溫度依賴性表達(dá)來(lái)進(jìn)行微調(diào)。此外，該信號(hào)通路與促性腺激素釋放激素（GnRH）信號(hào)系統(tǒng)在脊椎動(dòng)物季節(jié)性生殖可塑性方面具有相似的特征。

（劉露露 整理）

7.YOKOYAMA T，SAITO S，SHIMODA M et al.Comparisons in temperature and photoperiodic-dependent diapause induction between domestic and wild mulberry silkworms.Sci Rep.DOI：10.1038/s41598-021-87590-4（2021）.

［題 目］家蠶與野生桑蠶依賴溫度和光周期滯育誘導(dǎo)的比較

［摘 要］家蠶的二化性品系每年有兩代。它表現(xiàn)為兼性滯育表型，其子代滯育與否由環(huán)境條件決定，包括光周期和溫度以及母體胚胎和幼蟲(chóng)發(fā)育期間的營(yíng)養(yǎng)條件。然而，目前還不清楚發(fā)育過(guò)程中所接收的環(huán)境信號(hào)是如何被選擇性地用作決定其子代滯育表型的線索的。日本東京農(nóng)業(yè)科技大學(xué)的KUNIHIRO 課題組分別對(duì)家蠶Kosetsu 株系和日本野桑蠶（B.mandarina）兩個(gè)種群滯育誘導(dǎo)的分子分層機(jī)制進(jìn)行了比較分析。其結(jié)果表明，對(duì)于Kosetsu，母體胚胎發(fā)育期間的溫度信號(hào)主要通過(guò)溫度敏感的瞬時(shí)受體電位固定蛋白1（TRPA1）和滯育激素（DH）信號(hào)通路影響滯育的決定。然而，盡管DH信號(hào)通路和TRPA1 的熱敏感性在兩個(gè)物種中都是保守的，但野桑蠶的胚胎滯育更依賴于光周期。基于以上的發(fā)現(xiàn)，由于在TRPA1敲除突變體中，依賴溫度的誘導(dǎo)被光周期誘導(dǎo)取代，作者推測(cè)TRPA1 激活的信號(hào)與Kosetsu 中參與滯育誘導(dǎo)的信號(hào)通路緊密相關(guān)，從而選擇性地利用溫度信息作為線索。

（劉露露 整理）

8.GUO Z Q，HE X B，JIANG C H，et al.Activation ofBombyx morineuropeptide G protein-coupled receptor A19 by neuropeptide RYamides couples to Gq protein-dependent signaling pathways.J Cell Biochem.DOI：10.1002/jcb.29874（2021）.

［題 目］神經(jīng)肽RY酰胺偶聯(lián)Gq蛋白依賴的信號(hào)通路激活家蠶神經(jīng)肽G蛋白偶聯(lián)受體A19

［摘 要］RY 酰胺是昆蟲(chóng)中新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)神經(jīng)肽家族，在調(diào)節(jié)多種生理過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。然而，賴氨酸信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)特征和生理作用仍不清楚。在本研究中，浙江大學(xué)的郭志強(qiáng)等人克隆了家蠶幼蟲(chóng)RY 酰胺受體BNGR-A19的全長(zhǎng)互補(bǔ)序列并在哺乳動(dòng)物HEK293T細(xì)胞和昆蟲(chóng)Sf9細(xì)胞中表達(dá)。功能分析表明BNGR-A19 被合成的RY 酰胺肽激活，進(jìn)而引發(fā)cAMP響應(yīng)元件控制的熒光素酶活性顯著增加，并以Gq抑制劑敏感的方式動(dòng)員Ca2+。BNGR-A19 被RY 酰胺肽激活后通過(guò)Gq-PLC-PKC（磷脂酰肌醇雙信號(hào)通路）途徑誘導(dǎo)ERK1/2（細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶）磷酸化，并從細(xì)胞表面迅速內(nèi)化到細(xì)胞質(zhì)。進(jìn)一步的交叉活性分析表明，BNGR-A19 對(duì)高濃度（1μM）的家蠶磺胺素-1、神經(jīng)肽F-1和短神經(jīng)肽F-1 的刺激反應(yīng)很弱，反之亦然，家蠶賴氨酸對(duì)家蠶NPF 受體（BNGR-A4）和sNPF 受體（BNGR-A11）也表現(xiàn)出輕微的激活作用。此外，qRT-PCR 結(jié)果顯示，BNGR-A19在家蠶后腸和精巢均有高水平表達(dá)，表明RY酰胺信號(hào)可能參與調(diào)節(jié)攝食、水分平衡和精巢發(fā)育。他們的研究首次提供了有關(guān)昆蟲(chóng)RY 酰胺信號(hào)系統(tǒng)的深入信息，有助于進(jìn)一步闡明其在昆蟲(chóng)生理中的內(nèi)分泌作用。

（徐禮鋒 整理）

9.HOU M，DAI T M，LIANG X Y，et al.Bombyx morican synthesize ascorbic acid through the L-gulose pathway to varying degrees depending on developmental stage.Arch Insect Biochem Physiol.DOI：10.1002/arch.21783（2021）.

［題 目］家蠶可通過(guò)l-古糖洛酸途徑合成抗壞血酸，其合成程度因發(fā)育階段而異

［摘 要］維生素C（VC）是許多動(dòng)物必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，VC 的生理活性形式是L-抗壞血酸（ASA），然而，包括家蠶在內(nèi)的昆蟲(chóng)是否能合成維生素C 目前尚不清楚。在本研究中，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的侯滿等人采用優(yōu)化的高效液相色譜法測(cè)定了家蠶蠶卵、幼蟲(chóng)和蛹中L-抗壞血酸（ASA）的含量和VC 合成關(guān)鍵酶L-古洛糖酸-1，4-內(nèi)酯氧化酶（GULO）的活性，通過(guò)RNAi 技術(shù)測(cè)定BmGulo-like基因?qū)ε咛グl(fā)育和蛹脂肪體GULO 活性的影響。在胚胎期晚期（E144h-E168h）和蛹期中晚期（P48h-P144h）期間，ASA 含量均顯著升高，且不攝取外源VC。此外，飼喂無(wú)VC 飼料的幼蟲(chóng)體內(nèi)ASA 含量也隨齡期增加而增加。即使用新鮮桑葉飼養(yǎng)幼蟲(chóng)，卵、幼蟲(chóng)和蛹的脂肪體中也存在GULO 酶活性，且在胚胎后期（E144h-E168h）和蛹期早期（P24 h之前）酶活性較高。當(dāng)篩選出的BmGulo-like 基因（BGIBMGA005735）用小干擾RNA敲除后，蛹脂肪體中的GULO 活性顯著降低，卵的存活率和孵化率分別顯著下降21%和44%，并且胚胎發(fā)育延遲。他們的研究證實(shí)了家蠶可通過(guò)L-古洛酸途徑合成VC（ASA），盡管活性很低，而且這種合成能力隨著發(fā)育階段的不同而不同，進(jìn)而闡明了VC（ASA）在卵期和蛹期的來(lái)源和合成途徑，進(jìn)一步豐富了對(duì)昆蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)的認(rèn)識(shí)。

（徐禮鋒 整理）

10.QIAN W L，YANG Y，LI Z，et al.Enhanced MycExpression in Silkworm Silk Gland Promotes DNA Replication and Silk Production.Insects.DOI：https：//doi.org/10.3390/insects12040361（2021）.

［題 目］增強(qiáng)Myc基因在家蠶絲腺的表達(dá)可促進(jìn)DNA復(fù)制及絲蛋白的產(chǎn)生

［摘 要］家蠶是一種重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)，通過(guò)在絲腺中合成絲蛋白來(lái)產(chǎn)生絲，蠶絲腺細(xì)胞在幼蟲(chóng)期進(jìn)行內(nèi)復(fù)制。轉(zhuǎn)錄因子Myc對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖至關(guān)重要。盡管家蠶Myc基因在之前的研究中已經(jīng)被鑒定，但它在家蠶絲腺中的生物學(xué)功能仍然未知。在本研究中，西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的錢文良等人檢測(cè)了在家蠶絲腺中增強(qiáng)Myc基因的表達(dá)來(lái)是否能促進(jìn)絲腺細(xì)胞生長(zhǎng)和絲的合成?；谵D(zhuǎn)基因方法，Myc在絲素重鏈（fibroin heavy chain，F(xiàn)ibH）基因啟動(dòng)子的啟動(dòng)下在后部絲腺（PSG）中成功過(guò)表達(dá)。與對(duì)照組相比，后部絲腺中Myc基因表達(dá)的增強(qiáng)使FibH 的表達(dá)量提高了20%左右，并增加了繭殼的重量和繭層率。作者的進(jìn)一步研究證實(shí)，Myc基因過(guò)表達(dá)后，通過(guò)促進(jìn)DNA 復(fù)制相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄來(lái)提高PSG 細(xì)胞的細(xì)胞核大小和DNA 含量。因而，作者得出結(jié)論：增強(qiáng)Myc表達(dá)促進(jìn)了絲腺細(xì)胞中的DNA復(fù)制和絲蛋白表達(dá)，從而提高了絲產(chǎn)量。

（鄭露 整理）

11.WANG Q，WANG J，REN M，et al.Peptidoglycan recognition protein-S1 acts as a receptor to activate AMP expression through the IMD pathway in the silkwormBombyx mori.Dev Comp Immunol.DOI：10.1016/j.dci.2020.103903（2021）.

［題 目］家蠶肽聚糖識(shí)別蛋白S1作為受體通過(guò)IMD途徑激活A(yù)MP的表達(dá)

［摘 要］肽聚糖識(shí)別蛋白（PGRP）是昆蟲(chóng)中最重要的模式識(shí)別受體（PRR）。PGRP 可以識(shí)別病原微生物肽聚糖（PGs），并在先天免疫中起重要作用。目前已在家蠶中鑒定出12 個(gè)肽聚糖識(shí)別蛋白。然而，這些肽聚糖識(shí)別蛋白在家蠶先天免疫系統(tǒng)中所起的具體作用至今尚未闡明。這項(xiàng)研究中，江蘇大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院系統(tǒng)地研究了BmPGRP-S1 在家蠶中的生物學(xué)功能。研究人員觀察到BmPGRP-S1在家蠶免疫相關(guān)器官中高表達(dá)，并在細(xì)菌感染后上調(diào)。此外，研究者還發(fā)現(xiàn)BmPGRP-S1可以與細(xì)菌或肽聚糖結(jié)合并激活抗菌肽（AMP）的表達(dá)。SiRNA抑制BmPGRP-S1的表達(dá)從而降低了家蠶AMP基因的表達(dá)。進(jìn)一步的試驗(yàn)表明，BmPGRP-S1參與了IMD通路的激活，從而誘導(dǎo)AMP的表達(dá)。綜上所述，這些結(jié)果表明，BmPGRP-S1 作為受體，通過(guò)IMD 途徑激活A(yù)MP基因表達(dá)，以應(yīng)對(duì)細(xì)菌的感染。

（張艷華 整理）