角蛋白主要存在于动物的毛发中,经过处理被广泛用作动物蛋白饲料.为探究角蛋白替代大豆蛋白养蚕对蚕丝结构与性能的影响,文中以基础家蚕人工饲料养蚕为对照,分别用酶解角蛋白替代1.0％、2.5％、5.0％、7.5％、10.0％大豆蛋白饲养5龄大蚕.结果表明:随着角蛋白替代比例增加,熟蚕体重、全茧量和茧层量逐渐减少,但替代组茧层率平均提高了 8.97个百分点.与对照组蚕丝相比,替代组蚕丝的基本结构并未发生改变,但α螺旋/无规卷曲和相对结晶度有所增加,蚕丝力学性能也有所提升.2.5％替代组蚕丝断裂强度和断裂伸长率比对照组分别提高了 8.15％和4.49个百分点,且替代比例≤5.0％不会影响蚕丝纤度.该研究可为角蛋白用作家蚕人工饲料原料提供一定的参考.
明确不同营养状态下桑螟雄蛾交配后的生理状态,为利用性信息素监测和防控桑螟提供更多基础支撑.在桑螟取食葡萄糖、水以及饥饿处理下,分别对交配后不同时间的雄蛾进行解剖,比较不同营养状态下桑螟雄蛾内生殖器特征.取食葡萄糖的桑螟雄蛾,交配后0h、6h,内含物状态一致;交配后12h,PS5段、复射精管、储精囊和附腺内含物逐渐恢复,PS5段内含物等级高于交配后0 h和6 h,但差异不显著;交配后24 h,整个生殖器恢复至交配前状态.取食水的桑螟雄蛾,交配后6 h、12 h的PS5段内含物等级均显著高于交配后0 h,交配后24 h,内含物等级为4级,含量显著高于交配后0 h、6 h、12 h;复射精管、储精囊和附腺内含物逐渐增加,交配后24 h恢复至未交配前的状态.饥饿状态的雄蛾,交配后6 h,复射精管、储精囊和附腺基部内含物即可恢复至交配前状态,PS5段内含物等级为4级,但管壁内并未完全被白色内含物填满;交配后12 h,PS5段完全被白色内含物填满,整个生殖器完全恢复至交配前的状态.根据雄蛾内生殖器不同部位内含物含量可鉴别12 h内桑螟雄蛾不同营养下的交配状态,结合精巢体积,有助于判断田间性诱雄蛾的年龄和交配状态,并为评价性信息素的监测和防治效果提供一定的理论依据.
桑树皱叶病毒vⅡ变种是对桑树皱叶病毒(mulberry crinkle leaf virus,MCLV)进行遗传进化分析发现的,其对桑树的致病性尚不清楚.利用PCR和同源重组的方法构建了农杆菌介导的含有2倍大基因间隔区(large intergenic region,LIR)的MCLV vⅡ侵染性克隆,分别接种到其天然宿主桑树和实验植物番茄植株上,以期明确MCLV vⅡ变种对桑树的致病性及对实验植物的侵染性和致病性.结果显示,桑树和番茄分别在接种45 d和25 d检测到全部侵染成功的植株,说明构建的含有2倍LIR的MCLV vⅡ侵染性克隆具有侵染性;MCLV vⅡ的侵染性克隆可以侵染番茄,且草本植物番茄接种成功率和接种响应速度都要高于和快于木本植物桑树,说明番茄可以作为MCLV研究的实验宿主;接种后检测为阳性的桑树在90 d的观察期内,其叶部没有表现出病毒感染样症状,接种后检测为阳性的番茄在45 d的观察期内未表现出任何病毒感染样症状.这些发现为双生病毒侵染性克隆的构建提供了一种新的思路,并为进一步研究MCLV与寄主互作和MCLV的应用奠定基础.
自噬是生物体内维持细胞环境稳定的重要机制,在生物体面临外界刺激时会被诱导以进行适应性反应.对家蚕自噬相关蛋白BmATG6进行基因克隆,制备多克隆抗体,分析呋虫胺暴露后BmN细胞与家蚕5龄第3天幼虫BmATG6的表达变化.氨基酸序列比对表明BmATG6与鳞翅目昆虫的ATG6/Beclin 1相似度较高.原核表达并纯化了 BmATG6抗原蛋白,随后接种新西兰白兔,获得效价1∶64 000的多克隆抗体,Western blot在家蚕中肠样品中检测到大小约为50 kD的条带.呋虫胺处理2 h后BmN细胞中的BmATG6蛋白表述显著上调;呋虫胺处理24 h后,家蚕5龄第3天幼虫中肠和脂肪体中的BmATG6蛋白表达上调.结果表明,呋虫胺显著诱导BmN细胞和家蚕组织中的BmATG6表达上调.研究结果为解析新烟碱杀虫剂对非靶标生物的毒性机制和研究家蚕自噬调控机制提供了理论基础.
食品表面的大肠埃希菌(Escherichia coli)对消费者的健康构成威胁,而大气压低温等离子体技术(cold atmospheric plasma,CAP)作为一种新兴的非热杀菌技术,已在食品杀菌保鲜领域得到广泛应用.为探究CAP对E.coli的杀灭作用及机制,文中以采后桑椹表面E.coli为试验菌株,研究了 CAP对E.coli的抑制效果及对其细胞膜、亚显微结构、胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)积累和细胞凋亡情况的影响,探讨了 CAP技术对E.coli的杀菌机制.结果表明,CAP处理可显著抑制E.coli的生长,造成其细胞膜破损及部分细胞裂解,同时引起E.coli细胞内ROS的积累,进一步诱导其发生细胞凋亡,E.coli细胞受损程度、ROS积累趋势和凋亡率均随电流强度增加而增加.由此推测,CAP可能通过对E.coli细胞膜的损伤引起胞内生物学损伤,破坏细胞活性,从而对其起到抑制和杀灭效果.
剥茧缫丝是提取丝绸制品原料蚕丝的重要环节,在缫丝前需要对蚕茧进行筛选,剔除不合格的下茧.针对目前自动化识别上车茧和黄斑茧准确率低的问题,文中提出一种结合深度学习与图像处理技术的识别算法.引入空洞卷积改进YOLOv5s网络,利用改进后的网络对不同类别标签的蚕茧图片进行训练和预测;在此初识别基础上,对网络预测结果置信度小于70％的图片进行图像处理二次判别,在原始图片上根据网络预测的锚定框提取出蚕茧所在区域,经背景分割预处理后单独提取蚕茧HSV颜色模型中S通道图,在S通道图上分析蚕茧黄斑颜色特征,统计表面黄斑区域的面积占比和平均饱和度,并设定双阈值进行二次识别.经测试,该算法识别上车茧和黄斑茧的平均准确率达到94.94％,单张图片初识别加二次识别总时间为318.5 ms.
钙/钙调素依赖性蛋白激酶(calcium/calmodulin-dependent protein kinases,CAMK)作为钙信号途径中的关键蛋白,在多种细胞过程中发挥重要作用.以桑褐斑壳丰孢菌(Phloeospora maculans)为研究对象,利用反转录PCR结合RACE技术克隆桑褐斑壳丰孢菌(Phloeospora maculans)钙/钙调素依赖性蛋白激酶基因pmcamk的序列全长,利用荧光定量PCR技术,研究pmcamk在桑褐斑壳丰孢菌侵染宿主后不同时期以及其分生孢子在水中萌发过程中的表达模式,以期深入了解桑褐斑壳丰孢菌Ca2+信号转导途径与孢子萌发之间的关系.结果表明,pmcamk的cDNA序列全长为1 422 bp,由1 221 bp的开放阅读框和201 bp的3'非翻译区组成,GenBank登录号为MK713976.pmcamk开放阅读框共编码406个氨基酸残基,蛋白质分子质量约为45.5 kD,等电点为6.28.系统进化树分析表明桑褐斑壳丰孢菌与小麦叶枯病菌的CAMK同源性最高,属于CAMK Ⅰ类群并且聚类在同一进化分支.在桑褐斑壳丰孢菌侵染桑树的早期阶段(0.25、0.5、1 d),pmcamk的表达量呈上升趋势,在侵染后2、3、4、6 d其表达量逐渐下降.这与不同时间阶段桑褐斑壳丰孢菌在水中萌发过程中pmcamnk的表达趋势基本一致,推测PmCAMK在桑褐斑病菌孢子萌发过程中发挥着重要作用.
针对蚕种和蚕茧生产省力化、规模化的发展需求,选育出综合经济性状优良的斑纹限性抗血液型脓病家蚕新品种农科5号.浙江省家蚕新品种实验室鉴定结果显示,农科5号的4龄起蚕虫蛹率与对照(秋丰×白玉)相仿,万蚕产茧量、万蚕茧层量分别比对照提高11.34％、15.12％;洁净94.98分,出丝率比对照高1.17百分点.浙江省农村生产试验结果显示,农科5号的张种产茧量48.2 kg,比对照提高9.54％;健蛹率96.56％,比对照提高2.92百分点.抗血液型脓病检测结果表明农科5号的抗病指标为对照的161倍.新品种于2021年5月通过浙江省主要农作物品种审定委员会审定,适合在浙江全省蚕区春期及条件较好的区域秋期饲养.
Sirtuin2(SIRT2)是去乙酰化酶Sirtuin家族蛋白的一员,参与细胞的分化、自噬和氧化应激,与生物的衰老、糖代谢、癌症和神经退行性疾病有关.对家蚕SIRT2基因(BmSIRT2)进行克隆和原核表达,获得的重组蛋白纯化后免疫新西兰大白兔,获得效价较高的兔多克隆抗体.对家蚕不同发育时期和5龄幼虫的各个组织进行qRT-PCR分析,发现在成虫期和5龄幼虫的性腺中BmSIRT2基因的转录水平较高.免疫荧光试验发现,BmSIRT2蛋白主要定位在BmN细胞的胞质中,少量定位在细胞核中,暗示BmSIRT2可能主要参与胞质蛋白的去乙酰化.通过构建BmSIRT2的真核瞬时表达载体并转染BmN细胞,发现细胞内丙酮酸含量会随着BmSIRT2浓度的上升而下降;而向细胞内添加SIRT2的特异性抑制剂AGK2后,丙酮酸含量会随着AGK2浓度的升高而升高,表明BmSIRT2胞内浓度和活性与丙酮酸含量甚至是糖代谢都有着密切的关系.研究结果为进一步探究BmSIRT2蛋白相关的去乙酰化对家蚕生长发育和代谢的影响打下基础.
DNA甲基化修饰参与昆虫胚胎发育.家蚕是典型的胚胎滞育昆虫,为探明家蚕DNA甲基化在胚胎发育及滞育调控中的作用,以不同化性家蚕品系为材料,包括一化性品系安康4号(V1AK4)和鲁一(V1Lu1)、二化性品系秋丰(V2QF)和P50(V2P50)、有滞育多化性品系四海(V3SH)、无滞育多化性品系Nistari(V3Nistari),利用qRT-PCR技术分析家蚕甲基化酶基因BmDnmt在家蚕不同化性品系的表达水平,并利用免疫荧光法测定胚胎发育早期DNA甲基化水平.结果显示,在胚胎发育早期BmDnmt1和BmDnmt2在V1AK4、V2P50和V3Nistari品系中表达水平较高,在V3Nistari品系中BmDnmt1的表达水平显著高于V3SH品系;在幼虫期,BmDnmt1和BmDnmt2在多化性家蚕卵巢或精巢组织中表达水平显著高于二化性家蚕,且它们在V3 Nistari中的表达水平显著高于V3SH.采用免疫荧光法测定子代蚕卵的DNA甲基化水平,发现不同化性品系中DNA甲基化水平整体呈上升趋势,在产卵后96 h,多化性品系的DNA甲基化水平显著高于二化性品系.以上结果表明,BmDnmt在家蚕不同化性品系胚胎发育早期的表达水平和DNA甲基化水平均存在差异,推测家蚕幼虫期卵巢组织及胚胎发育早期的DNA甲基化水平与家蚕滞育性及化性有关联.研究结果为进一步解析DNA甲基化在家蚕胚胎发育和滞育中的调控机制提供了新的见解.
具有高生物相容性和生物活性的荧光材料在创伤修复、药物递送、传感器、生物测定与成像等许多领域因便于示踪或实时监测而备受青睐.对丝素缺失突变型家蚕添食荧光染料罗丹明B,系统地研究添食罗丹明B对家蚕生理指标和茧质的影响,同时研究罗丹明B在家蚕体内的转移,以及添食后丝腺中丝胶液和蚕茧中罗丹明B的含量,制备彩色荧光丝胶纤维支架并分析其细胞相容性.结果表明,添食罗丹明B后家蚕幼虫体色、蚕茧或纤维支架均呈粉红色,随着罗丹明B添加量的增加,罗丹明B在家蚕体内存留量也随之提高,6 mg/mL罗丹明B处理组家蚕丝腺中丝胶液和蚕茧中的罗丹明B含量分别为0.011 mg/mL和0.166 mg/g;添食罗丹明B对家蚕的生命力和茧质均有显著影响,随着罗丹明B添加量的增加,家蚕的生命力和茧质均呈现下降趋势;添食获得的含有罗丹明B的蚕茧或纤维支架具有强荧光特性;添食罗丹明B可获得平整、均一的彩色荧光丝胶纤维支架,且该荧光支架无细胞毒性.综上,对丝素缺失突变型家蚕添食荧光色素是获得新型荧光丝胶材料的可行性途径.
家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)是一种具有较强传染性的病毒,在感染的极晚期超高水平表达一种约29 kD的碱溶性多角体蛋白.但该蛋白为病毒复制的非必需蛋白,因此,利用该基因可以被删除或被外源基因替换而不影响病毒的复制的原理构建重组病毒,可以实现外源基因的高水平表达.然而,目前虽已经有较多文献研究多角体蛋白高水平表达的分子机制,但迄今对于多角体蛋白基因编码区的结合蛋白尚不明确.本研究通过DNA pull-down联合质谱技术对结合在多角体蛋白编码区的蛋白质进行鉴定,共鉴定到78个宿主来源的蛋白和49个病毒自身编码的蛋白.对这些蛋白进行GO注释,结果表明这些蛋白除了具有共同的核酸结合功能外,还有其他不同的生物学功能,共同在多角体蛋白的超高水平表达过程中发挥作用.进一步从上述蛋白中筛选出了最值得深入研究的9个宿主蛋白和10个病毒蛋白.对这些蛋白进行深入研究,将为深入揭示多角体蛋白超高水平表达的分子机制提供新的线索.
为系统评价不同杀青工艺对桑叶营养成分、功能性成分和抗氧化活性的影响,采用差异性分析、相关性分析和主成分分析等方法,分析漂烫、微波和蒸汽3种杀青方式对桑芽和霜桑叶品质的影响.结果表明,采用不同杀青方式处理获得的桑叶营养成分、功能性成分及其抗氧化活性均有显著差异(P＜0.05),其中微波杀青处理获得的桑叶可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、可滴定酸含量、绿原酸含量、丙二醛含量(MDA)及清除DPPH自由基能力最高;蒸汽杀青的桑叶可溶性糖含量、白藜芦醇含量、黄酮含量、多酚含量、清除ABTS自由基能力和螯合金属离子能力最高.大部分叶片品质性状间存在显著相关性.将不同杀青方式对桑叶品质的影响进行综合评价分析,得到3个公因子,累计方差贡献率为81.508％,能较好地解释自变量.根据3个公因子及其方差贡献率,得出霜桑叶的品质显著高于桑芽,其中蒸汽杀青处理的白玉王霜桑叶、桂109号霜桑叶和微波杀青处理的白玉王霜桑叶的综合得分值位于前3.最终确定螯合金属离子能力、可溶性糖含量、铁还原能力、绿原酸含量、MDA含量、清除DPPH自由基能力等6项指标可作为评价不同杀青方式对桑叶品质影响的代表性指标.综合筛选得出,蒸汽杀青最适合作为桑叶茶开发的杀青方式,为桑叶提质加工和桑树资源综合开发利用提供了科学依据.
家蚕追寄蝇(Exorista sorbillans Wiedemann)寄生家蚕幼虫导致蝇蛆病的发生.谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-trans-ferase,GST)是一类多功能酶家族,对昆虫在解毒、杀虫剂抗性、氧化应激保护等方面起到重要的作用.本文以家蚕追寄蝇为实验材料,使用RACE技术,获得了家蚕追寄蝇谷胱甘肽硫转移酶基因的全长cDNA序列,将其命名为EsGST1-1(GenBank:OK104864).EsGST1-1全长813 bp,包含一段627 bp完整开放阅读框(ORF),编码208个氨基酸残基,分子质量为23.58 kD,等电点为5.498,该蛋白属于GST的Delta类家族.序列比对结果显示,EsGST1-1与丝光绿蝇(Lucilia sericata)的GST基因亲缘关系最近.进一步检测了家蚕追寄蝇EsGST1-1基因在不同发育时期和不同组织的表达模式,结果显示在卵产后0 h、幼虫脂肪体和表皮、蛹期第6天以及雌雄成虫的腹部与足部中EsGST1-1高量表达.此外,利用原核体外诱导表达获得了EsGST1-1的重组蛋白.酶活试验结果显示EsGST1-1酶活性为0.820 4 U/mg.热稳定性实验结果显示EsGST1-1在30～40℃时活性最高,随温度的升高活性下降.对灭蚕蝇胁迫下的GST活性测定发现:杀虫活性呈剂量依赖效应;寄蝇谷胱甘肽硫转移酶活力与灭蚕蝇剂量呈负相关;EsGST1-1基因的表达量与灭蚕蝇剂量呈负相关.上述研究结果为进一步开发防治蝇蛆病新型药剂提供基础信息.
桑椹含有多种营养和生理活性物质,具有重要营养和药用价值.通过高效液相色谱联合质谱分析,从代谢组水平对果桑品种大10和白玉王桑椹的成熟果实的小分子化合物进行检测分析,结果显示,大10和白玉王桑椹的代谢组存在明显差异,在正离子模式下共鉴定出1 288种差异代谢物组分,其中,大10中高于白玉王的代谢物有522个,低于白玉王的代谢物有766个;在负离子模式下共鉴定出1 385种差异代谢物组分,其中,大10中高于白玉王的代谢物有509个,低于白玉王的代谢物有876个.鉴定的差异代谢物可分为86类,其中聚酮化合物数量最多,其次是脂肪酰基化合物、黄酮类化合物、氨基酸、肽及其类似物、碳水化合物、萜类化合物、甾醇脂类、生物碱及其衍生物等,差异代谢物参与的主要代谢途径是维生素和辅助因子代谢、其它次生物质合成、氨基酸和碳水化合物代谢等.该结果为不同品种桑椹的品质鉴别和质量评价提供了基础数据,也为高品质桑椹的培育以及桑椹的深度开发利用提供了参考.
文中采用社会网络分析法,通过构建贸易网络模型,利用1995-2019年国际丝绸贸易数据,实证分析国际丝绸贸易网络结构演化的特征.结果显示,自世界贸易组织(WTO)成立以来参与国际丝绸贸易的主要国家相对稳定,国际丝绸贸易网络格局经历了先集中后分散的演化历程.该演化历程主要分为3个阶段:第一阶段是2001年以前,网络集中度上升;第二阶段是2002-2008年,网络集中度保持稳定;第三阶段是2009年以后,网络趋于分散.1995-2019年,中国从国际丝绸贸易的半边缘国家升级成为核心国家,在丝绸贸易网络中的中心地位明显上升,有力地促成了国际丝绸贸易的多极化趋势.
清末中国蚕学期刊是中国近代蚕业科学发展过程中的重要产物.搜集整理由新式学堂、民间科学研究团体和留日农学生团体创办的清末中国蚕学期刊,发现其大量引进和传播近代国外先进蚕业科技,介绍内容包括新蚕具、蚕的生理新认识、蚕微粒子病新研究和防治科普,以及桑胚的新知识等,并以语图互文的形式提升传播效果.清末蚕学期刊对蚕业科技的传播,促进了中国蚕业学科从大农学中分化和独立,也促进了蚕学研究人才的成长和队伍的壮大,还促进了近代中外蚕业科技的交流与互鉴.
以粤椹大10和粤桑11号2个桑品种桑枝顶端较嫩的一芽两叶为原材料制作加工桑叶菜，测定2种桑叶菜的维生素、总多糖和总黄酮含量，并采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）技术对2种桑叶菜进行代谢组学比较研究。结果表明：2种桑叶菜中的维生素、总多糖和总黄酮含量差异明显，粤桑11号桑叶菜与粤椹大10桑叶菜相比，共筛选出147种差异代谢物，主要包括黄酮类、酚酸类、萜类、生物碱类、醌类及其他类等，其中黄酮类化合物是2种桑叶菜间数量相差最大的一类物质。综合营养成分的差异与代谢组学的结果，认为2种桑叶菜可能存在不同的代谢调控模式，粤桑11号的桑叶菜品质更佳，可能更适合作为菜用桑树品种。
为解析家蚕AN品系高抗BmNPV的分子机制，采用家蚕抗性品系AN与易感品种C108杂交及多代回交，结合累代BmNPV攻毒选择，构建了高抗BmNPV的近等基因系C108＿AN;在5龄起蚕经口添食BmNPV多角体1×10~8 mL -1 悬浊液浸渍桑叶对C108及C108＿AN攻毒，对感染后12、24、36、48、60 h的中肠组织进行转录组测序发现，C108＿AN样本中检出BmNPV基因个数与表达量均大幅减少，病毒虽然能够侵染但不能完成复制；转录组中编码230 aa的家蚕病毒核衣壳蛋白基因（命名为BmVNCP）在C108＿AN样本中显著高表达，表明与BmNPV抗性可能具有关联性。在BmN细胞中过表达BmVNCP基因可以抑制BmNPV的增殖，在BmN细胞中进行靶向BmVNCP的CRISPR/Cas9基因编辑，未能观察到BmNPV增殖和vp39基因表达的稳定增加；BmN细胞内过表达BmVNCP基因可以明显提高宿主IMD信号通路中Dredd基因的表达水平，对FADD基因转录水平无影响，PGRP-LB和PGRP-LF基因表达量极低以致qRT-PCR无法检出。综合分析上述结果认为，家蚕细胞或组织中BmVNCP基因高水平表达不能够阻止BmNPV侵染，但能够降低BmNPV侵染后病毒基因的表达以及病毒增殖，BmVNCP基因产物可能是通过IMD信号通路触发免疫机制。
