论文部分内容阅读
杂种优势是一个重大学术问题,为了更好的研究杂种优势的机理,本研究选择家蚕这种经济昆虫作为模型,从蛋白质组学水平开展杂种优势研究,重点研究家蚕丝腺杂种优势,希望在分子水平上整体地研究家蚕杂种优势,阐明这种科学现象。其结果如下:
1.控制家蚕在相同环境下生长,发现正交代NB♀×306♂家蚕体重,丝腺重以及蚕茧重的最佳亲本杂种优势分别为26.99%,39.13%,31.02%。而反交代306♀×NB♂家蚕体重,丝腺重以及蚕茧重的最佳亲本杂种优势分别为15.82%,39.06%,13.71%。对五龄家蚕丝腺总蛋白含量的测定结果显示,杂交代NB♀♂×306♂丝腺总蛋白含量是NB♀的1.23倍,是306♂高1.66倍;杂交代306♀×NB♂丝腺蛋白含量是306♀得1.64倍,是NB♂得1.17倍。正反杂交代家蚕丝腺总蛋白比其各自亲本含量都高,这说明在杂交代中丝腺蛋白含量总体上要比亲本高,这可能与丝腺中某些蛋白的增加有关,而这些蛋白很有可能与家蚕丝腺杂种优势有关。
2.对家蚕正反杂交代与其各自亲本丝腺进行差异蛋白质组学的分析,共找到41个差异表达的蛋白,通过比较发现,两个杂交代比各自亲本表达都高的有β微管蛋白,Ras相关蛋白RAB,CG9897,热休克蛋白Hsp90。比各自亲本表达都低的有铁蛋白。高表达的Ras相关蛋白RAB可能提高丝素蛋白转运速率,进而提高丝素纤维合成量。因此,我们推测在两个杂交代的杂交优势调节中有一个共有的调节模式——调节能量代谢和信号转导,而这个共有的调节模式在控制家蚕丝腺的杂种优势中起着主导作用。我们认为β微管蛋白、Ras相关蛋白RAB、CG9897、热休克蛋白Hsp90以及铁蛋白这些蛋白可能是今后选择高丝量品种一个重要的Marker。
3.利用二维电泳技术和MALDI-TOF质谱技术,对家蚕正、反杂交代丝腺进行差异蛋白组学的分析,共鉴定得到18个差异表达的蛋白,其中12个蛋白在家蚕杂交代NB♀×306♂表达上调,6个蛋白表达下调。这些差异表达的蛋白基本可以分成三类:信号转导相关蛋白,生长发育相关蛋白以及能量代谢相关蛋白。信号转导相关蛋白包括Ras相关蛋白RAB、热休克蛋白Hsp90;生长发育相关蛋白包括谷胱甘肽还原酶,转录因子,胶质原纤维酸性蛋白,色氨酰t-RNA合成酶。能量代谢相关蛋白包括p微管蛋白这些蛋白可能与杂种优势机制有关,如Ca2+信号通路机制、DNA复制、ATP合成等,由此影响家蚕丝腺杂种优势。