發(fā)布時間：2018-05-10 21:23

  本文選題：家蠶 + 絲蛋白產(chǎn)量��； 參考：《浙江大學》2017年博士論文

【摘要】：家蠶被馴化來生產(chǎn)蠶絲已經(jīng)有近5千年的歷史。近年來,隨著基因組測序的完善,家蠶已經(jīng)成為一種重要的模式昆蟲,在具有可觀的經(jīng)濟價值的同時,還具有重要的科學研究價值。蠶絲是一種良好的生物材料[1],不僅可用于制作衣物棉被、飾品等一些高檔消費品,還能夠用作醫(yī)學縫合線等醫(yī)用耗材[2]。與人類的高血壓、糖尿病、肥胖、水稻產(chǎn)量、大豆油含量以及奶牛產(chǎn)奶量這些復雜性狀相似,絲蛋白的合成和分泌是一個由多基因決定的典型的復雜性狀。確定一個復雜性狀的遺傳機制是一項艱巨的工作,因為這些表型的變化常常是由環(huán)境與基因之間的互作而引起的。家蠶與生俱來的優(yōu)越條件,如生命周期短,養(yǎng)殖密度大,安全性高,室內飼養(yǎng)條件易于控制等,使其成為研究復雜性狀分子機制的理想模型。同時由于作為生物材料在醫(yī)療事業(yè)上的需要,對蠶絲性能進行改造也是一項非常有意義的工作。本文針對這些科學問題進行了系列的研究探索,取得的主要研究結果如下:1、基于定量蛋白質組學和轉錄組學分析結果對家蠶絲產(chǎn)量性狀分子調控機制的解析本研究采用基于SDS-PAGE和Gel-free的蛋白質組學技術以及轉錄組測序技術,以繭絲產(chǎn)量降低的突變品種ZB的后部絲腺為材料,研究蠶絲產(chǎn)量的分子機制。結果表明,在五齡第三天絲蛋白合成與分泌達到高峰的時期,相對于轉基因家蠶供體Lan10品種,突變品種ZB的核糖體蛋白在蛋白質和轉錄本水平上的表達量都降低,翻譯相關延伸因子轉錄本水平降低,重要的絲蛋白成分表達量也降低,相反,蛋白酶體關聯(lián)的pathway增強,包括氧化磷酸化、糖酵解和三羧酸循環(huán)等能量代謝關聯(lián)的pathway也增強。這些結果說明,ZB品系絲產(chǎn)量的降低可能主要是絲蛋白合成能力降低、蛋白質降解提前以及能量的非有效利用造成的。研究結果為今后培育家蠶絲高產(chǎn)品種奠定了分子基礎。2、基于iTRAQ的蛋白質組學和RNA-sequencing轉錄組學分析結果對蠶絲產(chǎn)量性狀分子調控機制的解析研究采用了同重同位素相對與絕對定量(iTRAQ)蛋白質組學技術和轉錄組分析中的新外顯子的數(shù)據(jù)信息來進一步研究ZB家蠶品種家蠶絲產(chǎn)量性狀的分子調控機理。采用后部絲腺為材料,研究新鑒定了 139個蛋白質和630個轉錄本。以轉基因家蠶供體Lan10品種為對照,研究結果豐富了家蠶后部絲腺的蛋白質和轉錄本的信息。鑒定到的差異蛋白為89個,其中23個顯著上調,66個顯著下調。鑒定到的差異轉錄本為788個,其中779個上調,9個下調。研究結果進一步證實ZB品系能量的空耗、蛋白質翻譯效率降低以及蛋白質降解水平的提高是其絲蛋白低的關鍵因素。在此基礎上,本研究還進一步發(fā)現(xiàn),轉錄功能的降低、蛋白質折疊和轉運出錯、絲蛋白主要成分表達量的降低以及后部絲腺器官生長發(fā)育的減緩可能是導致ZB品系絲蛋白產(chǎn)量降低的另外幾個重要原因。3、利用轉基因家蠶生產(chǎn)鈣離子結合蛋白活性生物材料的研究家蠶絲蛋白與生俱來的一些優(yōu)越性能使其非常適合作為多種生物材料。在本研究中,我們利用家蠶后部絲腺生物反應器表達了具有鈣離子結合活性的珍珠母貝基質蛋白序列[(AGSGAG)6ASEYDYDDDSDDDDEWD]2,獲得了復合蠶絲。對此蠶絲的鈣離子結合活性和礦化作用的體外檢測結果表明,轉基因家蠶復合蠶絲的鈣離子結合活性比非轉基因對照品系顯著增強。這種具有鈣離子結合活性的蠶絲的生產(chǎn),提供了蠶絲作為一種生物材料在醫(yī)藥領域應用的可能性。
[Abstract]:The silkworm has been domesticated to produce silk for nearly 5 years . In recent years , with the improvement of genome sequencing , the silkworm has become an important model insect . In recent years , the silkworm has become an important model insect . In this paper , we study the molecular mechanism of silk yield by means of SDS - PAGE and gel - free protein omics and transcriptome sequencing . The calcium ion binding activity of the transgenic silkworm complex silk is obviously enhanced compared with the non - transgenic control strain , and the production of the silk with the calcium ion binding activity provides the possibility that the silk is used as a biological material in the medical field .

【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S881.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 竹下弘夫 ,倉田啟而 ,重松孟 ,董廷宣;家蠶在5令期減食飼育對后部絲腺核酸量的影響[J];陜西蠶業(yè);1982年03期

2 竹下弘夫;倉田啟而;重松孟;姚祥;;家蠶5齡幼蟲的減食飼育對后部絲腺核酸量的影響[J];國外農(nóng)學-蠶業(yè);1982年04期

3 顏新培,鐘伯雄,徐孟奎,郭定國,姚國華;家蠶五齡后部絲腺蛋白質構成與繭層量的關系[J];蠶業(yè)科學;2003年04期

4 吳衛(wèi)成;葉鍵;魯華云;李建營;陳金娥;孟智啟;倪春霄;鐘伯雄;;家蠶五齡第1天與第4天后部絲腺蛋白質雙向電泳圖譜比較[J];中國農(nóng)業(yè)科學;2006年07期

5 ;昆蟲保幼激素類似物對家蠶后部絲腺谷氨酸-丙酮酸轉氨酶活性的影響[J];昆蟲學報;1975年04期

6 李文琴,曹功杰,祁國榮,王德寶;蓖麻蠶后部絲腺體甘氨酸轉移核糖核酸的全結構(摘要)[J];廣西蠶業(yè)通訊;1981年04期

7 李瑞,戴玉錦,朱江,金t玨,李才蓉;植源性蛻皮激素對家蠶后部絲腺谷氨酸—丙酮酸轉氨酶活力的影響(初報)[J];蠶業(yè)科學;1982年02期

8 ;昆蟲保幼激素類似物對家蠶后部絲腺轉氨酶的影響[J];江蘇蠶業(yè);1975年04期

9 片方陽太郎;崔立旺;;后部絲腺絲素的結晶區(qū)多肽的鑒定[J];國外農(nóng)學-蠶業(yè);1985年04期

10 崔為正,吳載德,徐俊良;保幼激素和蛻皮激素對家蠶離體后部絲腺吸收核酸和蛋白質標記前體的影響[J];蠶業(yè)科學;1991年01期

相關會議論文 前5條

1 吳衛(wèi)成;葉鍵;李建營;鐘伯雄;陳金娥;孟智啟;;家蠶五齡第一天與第四天后部絲腺蛋白質雙向電泳圖譜比較[A];中國蠶學會第七屆二次理事會暨學術年會論文集[C];2005年

2 葉鍵;陳金娥;吳衛(wèi)成;鐘伯雄;;家蠶五齡第一天與第四天后部絲腺蛋白質雙向電泳圖譜比較[A];中國蛋白質組學第三屆學術大會論文摘要[C];2005年

3 葉鍵;李建營;陳金娥;鐘伯雄;;家蠶不同品種后部絲腺蛋白質雙向電泳圖譜比較[A];中國蠶學會第七屆二次理事會暨學術年會論文集[C];2005年

4 王喬;沈璧蓉;鄭鵬里;馮暉;陳亮;曹文淵;滕俊琳;陳建國;;BmCREC被BmKinesin-1驅動的COPI包被小泡轉運[A];“細胞活動 生命活力”——中國細胞生物學學會全體會員代表大會暨第十二次學術大會論文摘要集[C];2011年

5 孫霞;沈小絹;汪生鵬;;利用熒光實時定量RT-PCR分析家蠶絲素基因的表達[A];中國蠶學會第六屆青年學術研討會論文集（1）[C];2009年

相關博士學位論文 前3條

1 尤征英;家蠶后部絲腺基因表達差異的分析與蠶絲性能改良的研究[D];浙江大學;2015年

2 王歡;一種轉基因家蠶后部絲腺突變體表型與機制分析[D];蘇州大學;2015年

3 王少華;家蠶絲產(chǎn)量性狀分子調控機理的研究及蠶絲性能的改造[D];浙江大學;2017年

相關碩士學位論文 前3條

1 葉鍵;家蠶后部絲腺蛋白質組及其與繭絲產(chǎn)量的關系[D];浙江大學;2007年

2 徐淑榮;五齡柞蠶后部絲腺差異表達蛋白研究[D];大連理工大學;2008年

3 李靜芝;絲蛋白基因的分子設計及過表達RaslCA基因提高實用品種產(chǎn)絲量研究[D];蘇州大學;2013年

，

本文編號：1870961