蚕学外文学术论文摘要选译

1.FUJII T，KAKINO K，FUKUMORI H，et al.Non-molting dwarf（nm-d）as a mutant ofBombyx moriwith a defect in purine synthesis.Insect Biochemistry and MolecularBiolog.DOI：10.1016/j.ibmb.2021.103636.（2021）.

［题 目］不蜕皮细小不眠蚕（nm-d）是一种家蚕嘌呤合成缺陷的突变体

［摘 要］家蚕中已知有数个不能蜕皮的突变品系，这其中就包括不蜕皮细小不眠蚕（nm-d）。这种突变体的幼虫能正常孵化并取食桑叶，但在第一次蜕皮完成之前死亡。对nm-d突变体的遗传分析将有助于发现鳞翅目昆虫幼虫发育的必需基因。为了鉴定nm-d突变体的控制基因，日本九州大学研究团队基于前期的粗略定位，利用两组RNA-seq数据，一组来自正常幼虫的混合样本，一组来自nm-d幼虫的混合样本，将nm-d基因座缩小到500 kb区域。在位于该区域的基因中，发现ATIC（5-氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核酸转换酶/肌苷5'-单磷酸化水解酶）基因在家蚕中的同源基因BmATIC在nm-d突变体中存在特异性外显子缺失，在哺乳动物中，该基因催化嘌呤生物合成途径的最后两个步骤。PCR和序列分析表明，在nm-d幼虫中，BmATIC基因包含第9外显子的一个片段存在缺失。利用CRISPR/Cas9 系统介导的基因编辑技术获得了BmATIC敲除突变体（BmATICKO），该突变体幼虫在1 龄死亡并且体色呈深褐色，这是突变体皮肤中缺乏尿酸的典型特征。致死幼虫是杂合体+/BmATICKO成虫杂交的结果。与正常幼虫相比，nm-d幼虫1 龄全蚕尿酸含量显著降低。这些结果表明，BmATIC基因是引起nm-d突变表型的主要原因，且nm-d幼虫在嘌呤生物合成（包括尿酸）方面存在缺陷。他们还论证了BmATICmRNA通过母体传递到胚胎的可能性。他们的结果表明，基于混合样本RNA-seq 的定位是一种用于鉴定致命突变体控制基因的实用方法。

（杨宗蒙 整理）

2.ZHANG Z D，ZHAO Z，LIN S，et al.Identification of long noncoding RNAs in silkworm larvae infected withBombyx moricypovirus.Arch Insect Biochem Physiol.DOI：10.1002/arch.21777.（2021）.

［题 目］质型多角体病毒感染后的家蚕幼虫中长链非编码RNAs的鉴定

［摘 要］家蚕质型多角体病毒（BmCPV）是引起家蚕严重疾病的重要病原体之一。新发现的证据表明，长链非编码RNAs（lncRNAs）在病毒感染和宿主免疫应答中发挥着重要的调控作用。为了更好地了解家蚕和BmCPV之间的相互作用，江苏科技大学的张振东等人对感染病毒和未感染病毒的家蚕幼虫中肠在接种后两个时间点（接种后24 h和48 h）的lncRNAs 和mRNAs 进行了转录组比较分析。他们共鉴定出16 753 个基因和1 845 个候选lncRNAs，其中 差 异 表 达 的mRNAs（DEmRNAs）和lncRNAs（DElncRNAs）分别有356个和41个。靶基因预测显示，大部分DEmRNAs（123个）与DElncRNAs（28个）共表达，提示了mRNA的表达主要受BmCPV诱导的lncRNAs 的反式调控影响，他们进而构建了一个DElncRNAs和DEmRNAs的调控网络。根据该网络，许多参与凋亡、自噬和抗病毒反应的基因，如ATG3、PDCD6、IBP2 和MFB1，可能被不同的DElncRNAs靶向，暗示这些基因和lncRNAs在BmCPV 感染中具有重要作用。综上所述，他们的研究首次揭示了lncRNA在BmCPV感染的幼虫中的表达变化及其对BmCPV复制的潜在影响，为宿主—质型多角体病毒的互作研究提供了新的视角。

（周婷婷 整理）

3.LIAO N C，DONG Z Q，ZHANG X L，et al.Construction of a CRISPR/FnCas12a multi-sites editing system for inhibiting proliferation ofBombyx morinuclearpolyhedrosisvirus.Int J Biol Macromol.DOI：10.1016/j.ijbiomac.2021.10.125.（2021）.

［题 目］抑制家蚕核型多角体病毒增殖的CRISPR/FnCas12a多位点编辑系统的构建

［摘 要］近年来，CRISPR家族的新成员Cas12a被发现同时具有DNase和RNase活性，并且其结构简单，单个启动子可以同时启动多个crRNAs，使CRISPR/Cas12a编辑系统在结构和作用机制上更具优势。西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室的廖纳川等人已经成功构建了可用于家蚕的Cas12a 系统，并且Cas12a可用于编辑多个靶位点。在生产过程中，影响蚕丝业生产的因素很多。为了使家蚕对家蚕核型多角体病毒（Bombyx morinuclearpolyhed rosisvirus，BmNPV）产生抗性，利用基因编辑技术敲除家蚕核型多角体病毒基因组中复制和增殖的关键基因。以BmNPV基因组上的多个位点作为靶位点，廖纳川等人构建了gie1-M的多位点表达载体（ie-1的361 bp，597 bp，927 bp），编辑BmNPVie-1的多个位点，然后检测了BmNPV基因组敲除后，多位点编辑系统对病毒增殖和复制的影响。结果表明，与CRISPR/FnCas12a 单位点编辑（gie1）相比，多位点编辑（gie1-M）能更有效地敲除BmNPV基因组，对病毒复制和增殖具有更高的抑制作用。该系统可为家蚕抗病材料的选育提供新的方向，也可为生物基因功能的鉴定和研究奠定良好的技术平台。

（周婷婷 整理）

4.SHAHIN R，FUJIMOTO S，KAWASAKI H.Cuticular protein genes showing peaks at different stages are probably regulated by different ecdysone responsive transcription factors during larval-pupal transformation.Gene.DOI：10.1016/j.gene.2021.146002.（2021）.

［题 目］表皮蛋白基因在家蚕幼虫到蛹的变态发育过程中的不同阶段出现表达高峰可能是受不同蜕皮激素应答转录因子的调控

［摘 要］来自日本宇都宫大学农学部的Rima Shahin 等人致力于揭示家蚕幼虫到蛹的变态发育过程中蜕皮激素应答转录因子（ERTFs）和相关表皮蛋白（CP）基因连续表达的原因和功能。他们进行体外翅原基培养和基因枪转导报告基因检测系统来分析ERTFs对CP基因表达的调控作用。结果显示两个CP基因在不同的时期出现表达高峰，其中BmorCPG12的表达峰在W3L 时期，BmorCPH2的表达峰在P0 时期。报告基因系统包含BmorCPG12和BmorCPH2的假定的BHR3，βFTZ-F1，BHR39，E74A结合位点，能够反映出在报告基因系统导入翅原基时它们的启动子活性。在这项研究中，Rima Shahin 发现假定结合位点BHR3、E74A、βFTZ-F1 对CP基因的激活作用以及不同的ERTF结合位点在一个CP基因中发挥作用，由此得出结论，BHR3、βFTZ-F1、E74A的连续表达导致CP基因的连续表达，从而导致昆虫变态发育。此外，Rima Shahin 也推测Bmorcp 12 和Bmorcp 12 假定的BHR39 结合位对CP基因的转录有抑制作用。

（郭海朋 整理）

5.YU B，YANG Q H，WEI J H，et al.UDPGlucosyltransferases Induced byNosema bombycisProvide Resistance to Microsporidia in Silkworm（Bombyx mori）.INSECTS.DOI：10.3390/insects12090799.（2021）.

［题 目］家蚕微孢子虫诱导的UDP-糖基转移酶提供对微孢子虫的抗性

［摘 要］家蚕微孢子虫是一种家蚕致病菌，可通过卵巢从亲代传至子代，严重阻碍蚕业的发展。此前的研究发现，尿苷二磷酸（UDP）-糖基转移酶（UGTs）参与调节多种细胞过程，如解毒、色素沉着和气味感知。重庆西南大学于斌等人研究发现在感染的家蚕中BmUGT10295和BmUGT8453被特异性诱导表达，而其他家蚕尿苷二磷酸-糖基转移酶（BmUGTs）不会被诱导生成。两个BmUGTs 的组织分布表明它们的转录主要在被感染的家蚕的中肠和马氏管中被激活。进一步研究发现，与对照相比，过表达BmUGTs 微孢子虫数量显著减少，而对BmUGTs 进行RNAi 会导致微孢子虫数量显著增多。他们的研究发现两个BmUGTs会受到微孢子虫的诱导并提供微孢子虫抗性。

（郭海朋 整理）

6.GUL I，KAUSAR S，YOU Q X，et al.Identification and the immunological role of two Nimrod family genes in the silkworm，Bombyx mori.Int J Biol Macromol.DOI：10.1016/j.ijbiomac.2021.10.083.（2021）.

［题 目］家蚕中两个Nimrod（参与细胞免疫识别的基因）家族基因的鉴定及其免疫功能

［摘 要］在动物中，免疫信号通路和效应分子参与减弱微生物感染。最近的研究表明，Nimrod家族蛋白可以直接与细菌结合，这种结合导致细菌吞噬现象。尽管Nimrod基因家族在许多非果蝇昆虫中已被报道，但其在大多数昆虫物种中的功能仍未知。在这项研究中，家蚕基因组生物学国家重点实验室的Isma Gul 等人报道了家蚕Nimrod基因家族的两个成员（Nimrod-b和Draper），并分析了它们在免疫中的作用。这两个基因在被检测组织中普遍表达，但是，它们优先在免疫组织中转录。发育图谱显示，BmNimrod-B和BmDraper的转录水平在蛹期最高。在不同时间点，微生物病原体的入侵诱导了这两个基因的转录。与对照相比，敲低BmDraper基因能减弱蚕体对细菌的清除能力并增加细菌的复制能力，然而BmNimrod-B基因的抑制对细菌没有显著影响。此外，BmDraper沉默后，机体死亡率增加。这些基因的敲除对大肠杆菌感染后抗菌肽的产生没有显著影响。综上所述，作者认为Nimrod家族基因通过正向调节家蚕的抗菌免疫应答，在宿主防御中发挥着重要作用。

（郑露 整理）

7.XIN S H，ZHANG W Z.Construction and analysis of the protein-protein interaction network for the detoxification enzymes of the silkworm，Bombyx mori.Arch Insect Biochem Physiol.DOI：10.1002/arch.21850.（2021）.

［题 目］家蚕解毒酶蛋白—蛋白相互作用网络的构建与分析

［摘 要］解毒酶是昆虫代谢有毒物质和保持生理活动所必需的。细胞色素P450（Cytochromes P450，CYPs）、谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase，GSTs）和羧酸酯酶（carboxylesterase，CarEs）是昆虫体内主要的解毒酶。此外，UDP-葡萄糖基转移酶和ATP 结合盒转运体也参与了物质代谢过程。中山大学生命科学学院的研究者收集了家蚕的解毒相关蛋白并对这些蛋白进行GO和KEGG富集分析从而了解其生物学功能。他们构建了家蚕解毒酶的蛋白—蛋白相互作用网络，并分析了网络的拓扑性质。他们发现 BGIBMGA014046-TA、BGIBMGA003221-TA、BGIBMGA011092-TA、BGIBMGA000074-TA 和LOC732976是该网络中的必需蛋白。这些蛋白质主要参与核糖体的生物发生过程，可能与蛋白质的合成有关。他们整合了GO、KEGG 和网络分析，发现核糖体相关蛋白和GSTs 在解毒过程中起着至关重要的作用。

（郑露 整理）

8.FANG Y L，LU Z T，LI M X，et al.An assessment of the reproductive toxicity of GONPs exposure toBombyx mori.Ecotoxicol Environ Saf.DOI：10.1016/j.ecoenv.2020.111888.（2021）.

［题 目］氧化石墨烯纳米粒子（GONPs）对家蚕生殖毒性的评估

［摘 要］苏州大学的李兵等人以家蚕卵巢细胞系和雌性个体为研究对象，探讨氧化石墨烯纳米粒子（GONPs）环境残留物对鳞翅目昆虫繁殖的毒性。结果表明，GONPs对BmN细胞影响有剂量依赖性。在较高浓度（＞25 mg/L）时，GONPs导致BmN细胞氧化应激、ROS 积累和DNA 损伤，并显著降低其存活率（P≤0.05）。此外，用涂抹25 mg/L 的GONPs后的桑叶饲喂雌性个体后，发现其性腺生长激素指数（GSI 值）显著降低了40.84%，并且其卵巢组织的氧化水平和抗氧化酶活性得到了提高。病理学分析发现，添加GONPs后，卵巢组织中的卵原细胞和卵母细胞数量均减少，卵泡细胞中过氧化物酶体和液泡的形成增加，与家蚕卵巢发育相关的基因（Vg、Ovo、Sxl-s、Sxl-l和Otu）转录水平分别减少0.61、0.65、0.75、0.72和0.42倍，产卵量降低52.25%。总的来说，这些结果揭示了GONPs对家蚕生殖是有毒的。其潜在机制是GONPs 引起的氧化应激导致DNA 氧化损伤，从而卵巢发育异常，影响产卵量。因此，该研究为评估GONPs对家蚕的生殖毒性提供了重要的实验数据。

（段晓慧 整理）

9.HU X，ZHANG K，PANG Z，et al.The identification of nuclear factor Akirin with immune defense role in silkworm，Bombyx mori.Int J Biol Macromol.DOI：10.1016/j.ijbiomac.2021.07.193.

［题 目］家蚕中具有免疫防御作用的核转录因子Akirin的鉴定

［摘 要］Akirins 是高度保守的核因子，调节多种生理过程，如先天免疫。已经在脊椎动物和许多无脊椎动物中广泛研究了Akirins 的生物学功能；然而，迄今为止在鳞翅目昆虫中还没有相关的报道。在本研究中，西南大学朱勇等人从家蚕中鉴定并表征了一种新的Akirin（命名为BmAkirin），并探讨了其在先天免疫中的潜在作用。表达分析显示，BmAkirin在所有组织中的mRNA水平不等；然而，该基因的转录水平在睾丸中最高，其次是卵巢和血细胞。它在胚胎发育的早期也有显著的表达水平。当家蚕受到病毒、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌攻击时，脂肪体和血细胞中BmAkirin的表达呈现不同程度的增加。免疫荧光分析显示BmAkirin蛋白明显位于细胞核内。敲除BmAkirin会显著降低AMPs的表达，降低幼虫在免疫刺激下的存活能力。此外，随着BmAkirin的缺失，幼虫的细菌清除能力也降低。总的来说，BmAkirin通过正向调节体内AMPs的表达，在家蚕先天免疫中发挥着不可或缺的作用。

（段晓慧 整理）

10.LV D，XU P，HOU C，et al.iTRAQ-based quantitative proteomic analysis of silkworm infected withBeauveria bassiana.Mol Immunol.DOI：10.1016/j.molimm.2021.04.018.（2021）.

［题 目］感染球孢白僵菌的家蚕的iTRAQ定量蛋白质组学分析

［摘 要］球孢白僵菌对于家蚕这一重要经济昆虫而言是一种有害病原菌，它常常造成严重的蚕病害，给蚕业造成巨大的损失。为了探究家蚕对球孢白僵菌侵染的应答，镇江市高等专科学校的吕丁丁等人利用相对和绝对定量的等压标记（iTRAQ），鉴定了家蚕幼虫在3 龄不同生长阶段对球孢白僵菌侵染应答的差异蛋白质组。在可信度大于等于95%的5040 个蛋白中，共937 个蛋白表达差异，其中488个蛋白表达上调，449个蛋白表达下调。在球孢白僵菌侵染后18、24、36、48小时，通过iTRAQ分析，分别检测到23、15、250、649 个差异表达蛋白。基于GO注释，在感染后18、24、36、48 小时，分别有6、4、128、316个差异表达蛋白参与生物过程，12、5、143、376个差异表达蛋白参与分子功能，6、3、108、256个差异表达蛋白参与细胞组分。KEGG通路分析显示，上述不同感染时间的分组中，分别有18、12、210、548个差异表达蛋白参与了63、35、201、264个信号转导通路，并且参与代谢通路的差异表达蛋白所占比例更高。作者通过对不同侵染阶段的差异表达蛋白进行聚类分析，得到一个共调控差异表达蛋白——溶菌酶前体。在受到球孢白僵菌侵染后，该基因在mRNA 水平和蛋白水平上均呈现上调表达，表明溶菌酶蛋白在家蚕抵御球孢白僵菌侵染过程中始终发挥着重要作用。本文首次报道利用iTRAQ法对应答球孢白僵菌侵染的全蚕蛋白质组进行分析，这项研究的结果有助于进一步了解家蚕对球孢白僵菌侵染的防御机制，并为球孢白僵菌与其寄主间相互作用的关键因子的鉴定提供了重要的实验数据。

（楼静候 整理）

11.SHOJI K，KOKUSHO R，KAWAMOTO M，et al.H3K4me3 histone modification in baculovirus-infected silkworm cells.Virus Genes.DOI：10.1007/s11262-021-01858-5.（2021）.

［题 目］感染杆状病毒的家蚕细胞中的H3K4me3组蛋白修饰

［摘 要］杆状病毒的感染能够调节宿主昆虫细胞的染色质状态和基因表达。本研究中，东京大学定量生物科学研究所的Keisuke021-Shoji 等人对家蚕核多角体病毒感染的家蚕细胞进行了染色质免疫沉淀反应，继而对组蛋白H3的Lys4位点三甲基化（H3K4me3）修饰的DNA 片段进行了ChIP-seq 深度测序。ChIP-seq 数据揭示了在杆状病毒感染过程中，宿主细胞中的常染色质组蛋白标记在全基因组分布和积累上发生的变化。

（楼静候 整理）