蚕学外文学术论文摘要选译

1.WUMN，WANGPY，GAOMJ，etal.Transcriptome analysis of the eggs of the silkworm pale red egg（rep-1）mutant at 36 hours after oviposition.PLOS ONE.DOI：10.1371/journal.pone.2020.0237242

[题 目]产卵36小时后家蚕淡红色卵（rep-1）的转录组分析

[摘 要]卵期是家蚕生活史上关键的时期之一，在此期间，发生诸如性别确定，组织器官形成和分化，滞育和色素沉着的生理过程。另外，产卵后约36小时卵色逐渐显现。最近在C1（H）野生型中发现的红卵色突变体rep-1卵色呈现淡红色而野生卵为褐色。在这项研究中，江苏科技大学的吴敏等人对产卵后36小时的卵进行了转录组分析。在rep-1突变体和C1（H））野生型之间，鉴定出800个差异表达基因（DEGS），包括325个上调基因和475个下调基因。这些DEGS主要涉及生物过程（代谢过程，细胞过程，生物调节以及生物过程和定位的调节），细胞成分（膜，膜部分，细胞，细胞部分和细胞器）和分子功能（结合，催化活性，转运蛋白活性，结构分子活性和分子转化子活性）。这些DEG的富集途径是基于KEGG数据库进行的，结果表明这些DEG主要涉及以下类别的途径：代谢途径，众多物种寿命调节途径——多种菌种，内质网中的蛋白质加工，过氧化物酶，碳代谢和嘌呤代谢。进一步的分析表明，大量与家蚕生长发育相关的基因以及与全色素合成和代谢相关的基因有表达差异，其中大多数在该突变体中上调表达。研究者的研究结果为全色素色素沉着的研究提供了新的实验证据，并为进一步研究rep-1突变体的机理奠定了基础。

（郑露 整理）

2.XU P，LV DD，WANG XH，et al.Inhibitory effects ofBombyx moriantimicrobial peptide cecropins on esophageal cancer cells.Journal Pre-proof.DOI：10.1016/j.ejphar.2020.173434

[题 目]家蚕抗菌肽天蚕素对食管癌细胞的抑制作用

[摘 要]蚕抗菌肽（BmAMPS）是家蚕免疫系统的重要效应分子，它们可以抑制和杀死多种细菌和真菌。最近的研究表明，某些BmAMP对多种肿瘤细胞具有强烈的抑制作用。在这项研究中，江苏科技大学的徐平等人研究了BmAMP Cecropin A（BmCecA）和BmAMP Cecropin D（BmCecD）对人食道癌细胞的抗肿瘤活性，并初步探索了其抗肿瘤机制。细胞计数实验和集落形成分析表明，BmCecA和BmCecD抑制了Eca109和TE13细胞的细胞增殖并降低了集落形成，且呈剂量依赖性，但对正常人胚胎肾293T细胞没有抑制作用。伤口愈合和侵袭实验表明，BmCecA和BmCecD均可在体外抑制Eca109和TE13细胞的迁移和侵袭。Annexin V/PI双染和流式细胞仪检测表明，BmCecA以剂量依赖性方式诱导Eca109细胞凋亡。RT-qPCR和Western blot分析表明BmCecA诱导Eca109细胞凋亡是通过线粒体介导的半胱天冬酶途径激活Bcl-2相关X蛋白的上调和Bcl-2的下调而进行的。另外，BmCecA显著抑制了携带Eca109的小鼠异种移植肿瘤的生长。这些结果表明，BmCecA和BmCecD将来可能成为潜在治疗癌症的治疗剂。

（郑露 整理）

3.RU Z，ZHONGJIE Z，YONGPING H，et al.A single ortholog ofteashirtandtiptopregulates larval pigmentation and adult appendage patterning inBombyx mori.Insect Biochemistry and Molecular Biology.Doi.org/10.1016/j.ibmb.2020.103369

[题 目]teashirt和tiptop基因的单一直系同源基因调控家蚕的幼虫体色及成虫附肢形态

[摘 要]teashirt（tsh）和tiptop（tio）是两个编码锌指转录因子的旁系同源基因，在昆虫的生长发育中起重要作用。在果蝇的胚胎时期，tsh基因促进躯干体节的确定和其他组织的发育。在果蝇成虫阶段，tsh基因对包括腿、翅、眼等在内的附肢发育起重要作用。与tsh相比tio基因属于功能冗余，tio功能缺失的果蝇可以存活，且未表现出异常表型。这一对基因在果蝇的所有品系中都是存在的，然而，在一些其他的昆虫物种中，这一对基因仅作为一个单一的同源基因存在。在大乳草臭虫和赤拟谷盗中，tsh/tio的功能是在成虫阶段腿的特征发育。但是在大量农林的鳞翅目昆虫以及包括主要的蚕丝生产者家蚕中，tsh/tio的功能尚不清晰。在这项研究中，中国科学院上海生命科学研究院的谭安江等人利用CRISPR/Cas9介导的突变和转座子介导的异位表达对家蚕的tsh/tio基因进行了功能分析。研究结果表明，tsh/tio基因功能丧失影响家蚕幼虫期色素沉着和成虫期的附肢形态。转录组测序和qRT-PCR分析表明，在幼虫期，tsh/tio的缺失显著提高了犬尿氨酸3-单加氧酶基因和黑色素合成酶相关基因的表达。此外，tsh/tio的异位表达导致发育迟缓，最终导致幼虫死亡。这些数据揭示了tsh/tio在控制成虫附肢形态方面的功能在进化上是保守的，以及具有调节家蚕幼虫色素沉着的新功能，为tsh/tio如何调节昆虫的生长发育提供了新的见解。

（丁鑫 整理）

4.Hiroyuki H，Ryuhei K，Noriko M I，et al.Bombyx morinucleopolyhedrovirusBm96suppresses viral virulence in Bombyx mori larvae.J Invertebr Pathol.DOI：10.1016/j.jip.2020.107374

[题 目]家蚕核型多角体病毒基因Bm96在家蚕幼虫中起到抑制病毒毒性的作用

[摘 要]家蚕核型多角体病毒（BmNPV）是家蚕的一种危害严重的病原体。在128.4 kb大小的BmNPV双链基因组中，囊括了140多个蛋白质编码基因。然而，BmNPV的许多基因仍未被鉴定。在这里，东京大学的Hiroyuki H等研究了BmNPVBm96在培养的家蚕细胞和幼虫中的作用。研究表明，在人工培养的家蚕细胞中，Bm96主要在感染后期表达。并且，Bm96蛋白的积累量在感染后24 h达到高峰，在感染后48 h时逐渐下降。与野生型病毒相比，Bm96缺失病毒在家蚕幼虫中表现出更高的病毒增殖率和快速致病的表型。可见，Bm96对家蚕幼虫中BmNPV的增殖具有负调控作用。此外，与被野生型病毒感染的幼虫相比，被Bm96缺失病毒感染的幼虫在感染后期的活动能力较低。

（楼静候 整理）

5.Zhu F F，Li D，Song D D，et al.Glycoproteome in silkworm Bombyx mori and alteration by BmCPV infection.J Proteomics.DOI：10.1016/j.jprot.2020.103802

[题 目]家蚕的糖蛋白组及其在受到BmCPV感染后的改变

[摘 要]在低等生物中，蛋白质糖基化的生物学功能逐渐被关注，但有待进一步的解析。家蚕作为一种鳞翅目模式昆虫和重要的经济昆虫，在生命科学领域中得到了广泛的研究，但目前对其蛋白质组糖基化状态的认识并不充分，病原体感染对其糖基化状态的影响尚不清晰。江苏大学生命科学学院朱菲菲等对家蚕品系P50进行了大规模糖基体定位图谱分析，并将其与家蚕胞质多角体病毒（BmCPV）感染株进行了定量比较。大约400种糖蛋白在蚕中被定位，包括N-糖蛋白和O-糖蛋白。病毒感染后，41个N-糖蛋白的糖基化水平发生明显变化，其中部分属于跨膜糖蛋白。O-糖基化谱也受到影响。此外，他们首次发现BmCPV编码的polyhedrin、P101、VP3和NS共4种病毒蛋白发生了糖基化。该项研究绘制了家蚕蛋白糖基化图谱，并强调了病毒感染对糖基化的潜在影响。研究意义在于：揭示了家蚕品系P50的糖蛋白组特征，并与BmCPV病毒感染后进行了定量比较，强调了病毒感染改变无脊椎动物蛋白糖基化的作用。这项研究增加了对本模式生物翻译后修饰的认识，也首次揭示了BmCPV表达的病毒蛋白的糖基化状态。

（楼静候 整理）

6.XIAO R，YUANY，ZHU FF，et al.Transcriptomics and proteomics-based analysis of heterosis on main economic traits of silkworm，Bombyx mori.J Proteomics.DOI：10.1016/j.jprot.2020.103941

[题 目]基于转录组学和蛋白质组学的家蚕主要经济性状的杂交种优势分析

[摘 要]家蚕杂交种的应用促进了农业技术的创新和发展，但家蚕杂交优势的机理尚不清楚。在江苏大学生命科学学院的肖瑞等人的研究中，通过家蚕杂交和包括转录组和蛋白质组在内的多组学方法调查了家蚕杂交种在体重，丝腺和茧重方面的优势。他们的研究结果表明，家蚕杂交种在体重，丝腺和茧重方面具有很大的优势，但只是部分基因和蛋白质具有杂交优势，大部分的基因和蛋白并无杂交优势。转录组和蛋白组联合分析获得了在两个组学中表达相一致的6个上调表达的基因和4个下调表达的基因。基因功能富集分析表明，大多数上调表达的基因和蛋白质主要与代谢有关，从而加速了代谢和蛋白质的合成，并提高了杂交优势。参与代谢的6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH），磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP）和小热休克蛋白20.4（sHSP20.4）的上调可能与丝腺方面的杂交优势有关。意义：采用转录组学和蛋白质组学分析相结合的方法，研究家蚕杂种优势的分子机制。他们发现家蚕的表型性状对于杂交优势的影响占主导地位，但转录组和蛋白质组的分析表明，只有一部分基因和蛋白质处于主导地位，而大多数基因和蛋白质并非对杂交优势产生影响。其中有一些基因在F1代中的表达比较独特，他们推测这些基因可能在杂合状态下导致杂交种的重排并引起代谢变化。研究者发现在转录组和蛋白质组中均上调表达的那些基因和蛋白参与各种代谢过程，从而加速杂交种中的代谢和蛋白质合成，表现出杂交优势。

（刘露露 整理）

7.LIU Y，LIANG Y，YANG CF，et al.A deep insight into the transcriptome of midgut and fat body reveals the toxic mechanism of fluoride exposure in silkworm.Chemosphere.DOI：10.1016/j.chemosphere.2020.127891

[题 目]中肠和脂肪体转录组揭示家蚕暴露于氟化物下的毒性机制

[摘 要]氟化物广泛存在于自然环境中，并且据报道其会通过生态循环对动物、植物甚至人类造成严重的环境危害。家蚕暴露于氟化物时会表现出生长和繁殖力极大下降，并且已经成为评估氟化物毒性的模式。但是，氟化物毒性机制和相应的转运蛋白尚不清楚。在这项研究中，西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室的刘悦等人对经过氟化物处理和正常对照的幼虫中肠和脂肪体进行了RNA测序。差异分析显示，相对于未处理的对照组，在氟化物胁迫的家蚕脂肪体中有4 405个差异表达的基因，而在中肠中有4 430个差异表达的基因。通过GO注释和KEGG富集分析，他们鉴定到氟化物中毒相关的几个关键通路。他们关注了氧化磷酸化和MAPK信号通路。qRT-PCR结果也证实了氟化物暴露可显著地抑制氧化磷酸化过程，进而导致ATP合成受阻。磷酸化信号转导会刺激MAPK信号途径。此外，通过对与这些差异基因结合的蛋白质进行结构分析，他们筛选到了36个可能参与转运氟化物的膜蛋白。综上所述，他们的研究结果拓展了氟化物中毒影响家蚕幼虫生长和发育的潜在机制，并发现了家蚕中潜在的氟化物转运蛋白。

（刘露露 整理）

8.JIANG L，XIE E，YGUO HZ，et al.Heat shock protein 19.9（Hsp19.9）fromBombyx moriis involved in host protection against viral infection.Dev Comp Immunol.DOI：10.1016/j.dci.2020.103790

[题 目]家蚕的热休克蛋白19.9（Hsp19.9）参与宿主抵抗病毒感染

[摘 要]不利的环境条件会给蚕桑业造成严重的经济损失；家蚕核多角体病毒（BmNPV）是主要的生物威胁，而高温是该行业的主要非生物胁迫。之前已经证明家蚕热激蛋白19.9（Bmhsp19.9）的过表达可以保护转基因蚕免受极端温度的侵害。在这项研究中，西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室的蒋亮等人分析了H19.9A和H19.9B两种品系以及BmE细胞中，正常温度和高温下分别感染BmNPV后Bmhsp19.9的作用。qPCR结果显示，BmE细胞和家蚕个体被BmNPV攻击后，Bmhsp19.9的表达上调。Bmhsp19.9过表达显著抑制BmNPV在BmE细胞中的增殖。与对照相比，转基因Hsp19.9家蚕的病毒DNA含量明显降低。这些结果表明，Bmhsp19.9参与了针对BmNPV的抗病毒免疫。此外，Bmhsp19.9过表达保护BmE细胞免受高温冲击下的BmNPV侵害。这表明Bmhsp19.9是提高家蚕对生物和非生物胁迫抗性，从而减少蚕桑损失的有效候选基因。

（袁亚杰 整理）

9.DONG ZQ，QIN Q，HU ZG，et al.CRISPR/Cas12a mediated genome editing enhancesBombyx moriresistance to BmNPV.Frontiers in bioengineering and biotechnology.DOI：10.3389/fbioe.2020.00841

[题 目]CRISPR/Cas12a介导的基因组编辑增强了家蚕对BmNPV的抗性

[摘 要]CRISPR/Cas12a（Cpf1）是一种单一的RNA引导内切酶，通过CRISPR/Cas9系统为靶向基因组编辑提供了新的方法。在先前研究中，只有AsCas12a被开发用于昆虫基因组编辑，而新的Cas12a同源物核酸酶和编辑效率开发需要进行更多的研究。在这项研究中，西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室的董战旗等人比较了三种Cas12a同源核酸酶（AsCas12a、FnCas12a和LbCas12a），的编辑效率和抗病毒能力。三个Cas12a核酶有效地编辑了家蚕核多角体病毒（BmNPV）基因组，并抑制了BmN-SWU1细胞的BmNPV复制。在BmNPV感染后，FnCas12a系统的抗病毒能力优于SpCas9系统。他们创建了FnCas12a×gIE1和SpCas9×sgIE1转基因杂交品系，并评价了在同一目标位点不同系统的基因编辑效率。同时，研究者利用FnCas12a系统提高了转基因蚕的抗病毒能力。这一研究证明了CRISPR/Cas12a系统的应用，可以达到较高的编辑效率，并且能提高蚕的抗病性。

（袁亚杰 整理）

10.Homma Y，Toga K，Daimon T，et al.A mitochondrial phosphatase PTPMT1 is essential for the early development of silkworm，Bombyx mori.Biochem Biophys Res Commun.DOI：10.1016/j.bbrc.2020.07.124

[题 目]线粒体磷酸酶PTPMT1对于家蚕的早期发育至关重要

[摘 要]保幼激素（JH）在昆虫的许多生物过程（例如发育，繁殖和多态性）的调节中起着重要作用。JH主要由特异的JH生物合成酶在严格的调控下由咽侧体（CA）产生。在先前的研究中，已经从家蚕中鉴定了一种新型推测的JH生物合成基因，线粒体蛋白酪氨酸磷酸酶1（PTPMT1），几乎在咽侧体特异性表达，并且与后期幼虫发育期间的JH合成活性相关。在这项研究中，日本大学人文科学学院生物科学系的Homma Y等人为了揭示PTPMT1在体内的功能，使用TALEN技术在家蚕中敲除PTPMT1基因。在敲除突变体中，未观察到JH活性缺陷的现象。相反，在PTPMT1基因敲除的家蚕中，无论是缺乏总酶活性的突变体或缺乏线粒体易位信号的突变体均显示出胚胎致死，发育停滞和三龄致死。此外，在PTPMT1基因敲除胚胎中，线粒体基因组CYTB和ND3编码的两个基因的表达降低，表现出线粒体疾病。这些结果表明PTPMT1在昆虫线粒体中起着重要保守序列作用。

（袁亚杰 整理）

11.LIU R P，QU D W，MA J W，et al.Insights into regulatory characteristics of the promoters ofSericin 1and Sericin 3 in transgenic silkworms.Biochemical and Biophysical Research Communications.DOI：10.1016/j.bbrc.2019.11.094

[题 目]丝胶蛋白1和丝胶蛋白3的启动子在转基因桑蚕中的调控特性研究

[摘 要]丝胶是由家蚕中部丝腺（MSG）产生的一类包裹和粘结丝纤维的胶蛋白。已知有几种基因编码丝胶蛋白，但它们的时空调控尚未完全阐明。西南大学的刘荣鹏等人通过研究Gal4/UAS转基因家蚕，详细报道了两个主要的丝胶蛋白编码基因，丝胶蛋白1（Ser1）和丝胶蛋白3（Ser3）的启动子的表达谱。研究者发现在Ser1-Gal4驱动的转基因家蚕中，仅在五龄三天幼虫的MSG的R3，R4和R5区域检测到UAS连接的EGFP荧光，直至丝腺降解。由Ser3-Gal4驱动的转基因家蚕中，在五龄最后一天的MSG的R2区能检测到EGFP荧光，但荧光水平较低，游走期表达增加，并且在丝腺降解前一直能持续检测到荧光。此外，转基因Gal4/UAS家蚕EGFP表达的分子检测与荧光观察结果是一致的。这些发现揭示了Ser1和Ser3启动子调控特性的明显差异，为丝胶蛋白编码基因的表达调控机制提供了新见解。

（张碧丽 整理）