基于昼夜节律钟基因突变体的家蚕生物钟与滞育代谢的整合机制研究
结题报告
批准号:
31672492
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
徐世清
依托单位:
学科分类:
C1709.养蚕学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
邱剑丰、陶卉、陈学东、邢瑞、殷为民、褚峰、陈息林、李雪、王永峰
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中文摘要
生物钟信号途径与生物代谢和功能调控密切相关。温度和光照等生物钟授时信号,如何在分子水平输出并与家蚕内分泌代谢途径发生关联,是一个几乎空白、同时影响养蚕生产和害虫防治应用的关键科学问题。本项目选择家蚕滞育这一研究生物钟信号途径对代谢调控的优势性状,通过建立持续性干涉核心钟基因Per, Tim和Cry的遗传突变卵巢细胞系,研究不依赖于内分泌调控的生物钟系统与滞育代谢的联系。进一步建立敲除Per或Cry的遗传突变体家蚕,阻断生物钟输入通路和核心振荡器作用,比较研究突变体蚕蛹组织及所产卵的糖代谢这一滞育特征性代谢变化,挖掘家蚕生物钟系统的输出通路成员和糖代谢调控因子,探讨生物钟系统与内分泌系统对滞育代谢的协同调控机制,为深入研究温度授时因子的作用机制建立技术平台。
英文摘要
The circadian signal pathway is closely related to the metabolic regulation. How the zeitgeber like temperature and light can relate to endocrine metabolism is a key scientific issue. It is almost blank and plays an important role in sericulture production and pest control. In this project we choose diapause, which is a prepotent character to reveal the relationship between circadian clock and metabolic regulation. Then we establish genetic mutations of BmN cell lines, which silence the core circadian genes like Per, Tim and Cry consistently. After that, we will study the relationship between circadian clock genes and diapause metabolism which is independent of endocrine system. Furthermore, we will establish the genetic mutation strains of Bombyx mori such as Per and Cry knockout mutants to research the carbohydrate metabolism changes, which is a characteristic diapause metabolic change. Also, we can dig more output pathway members of circadian clock, and then establish the relationship between endocrine metabolism and diapause metabolic. This work will establish a technology platform for further investigation about temperature zeitgeber.
项目背景:生物钟信号途径与生物代谢和功能调控密切相关。授时生物钟信号温度和光照,如何在分子水平输出并与家蚕内分泌代谢途径发生关联,是一个几乎空白、同时影响养蚕生产和害虫防治应用的关键科学问题。.主要研究内容:建立敲降 BmPer, BmTim和BmCry的遗传突变BmN卵巢细胞系,研究不依赖于内分泌调控的生物钟系统与滞育代谢联系。建立敲除BmPer或BmCry的家蚕遗传突变系,阻断生物钟输入通路和核心振荡器作用,比较研究突变体蚕蛹组织及所产卵的糖代谢这一滞育特征性代谢变化。.重要结果及其科学意义:.(1)建立了持续性干涉核心钟基因BmPer,BmCry1,BmCry2和BmTim的4个家蚕BmN细胞遗传KD突变系和敲除BmPer和BmCry1基因的2个家蚕KO遗传突变纯系。搭建了研究生物钟系统与内分泌,生物钟与滞育代谢联系的特色生物平台。.(2)发现了家蚕生物钟成员CLK/CYC转录调控内分泌激素JH、MH和DH的分子证据。揭示了抑制BmPer基因表达,通过阻遏糖代谢减缓家蚕BmN细胞周期进程和细胞生长的机制。这不仅是养蚕学领域、也是生物钟领域率先提出这一机制证据的工作。.(3)深入揭示了不依赖温度的光周期调控家蚕卵孵化节律的分子机制,创新了养蚕生产和鳞翅目农林害虫防治的利用切入点。.(4)发现了KO家蚕 BmCry1基因延长世代周期的表型变化,KO家蚕BmPer基因降低了温度和光照对滞育的决定作用,建立了生物钟系统通过内分泌系统与滞育代谢的联系。揭示了生物钟系统通过影响NSC-CA-PG和NSC-CA神经-内分泌系统的PTTH及MH和JH合成与分泌,NSC-SG系统的DH分泌,影响家蚕生长发育速度和滞育的机制。这是家蚕中发现的鳞翅目昆虫完全不同于哺乳动物,也区别于果蝇的一种作用机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Impact of adding glucose-coated water-soluble silver nanoparticles to the silkworm larval diet on silk protein synthesis and related properties
蚕幼虫饲料中添加葡萄糖包被的水溶性银纳米粒子对丝蛋白合成及相关特性的影响
DOI:10.1080/09205063.2019.1692642
发表时间:2019-11
期刊:Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition
影响因子:--
作者:Zhang Yun-Hu;Shi Mei-Juan;Li Kai-Le;Xing Rui;Chen Zhuo-Hua;Chen Xue-Dong;Wang Yong-Feng;Liu Xiao-Fei;Liang Xin-Yin;Sima Yang-Hu;Xu Shi-Qing
通讯作者:Xu Shi-Qing
Inhibition of Period Gene Expression Causes Repression of Cell Cycle Progression and Cell Growth in the Bombyx mori Cells
抑制周期基因表达会抑制家蚕细胞的细胞周期进程和细胞生长
DOI:10.3389/fphys.2019.00537
发表时间:2019-05
期刊:Frontiers in Physiology
影响因子:4
作者:Qiu Jian Feng;Li Xue;Cui Wen Zhao;Liu Xiao Fei;Tao Hui;Yang Kun;Dai Tai Ming;Sima Yang Hu;Xu Shi Qing
通讯作者:Xu Shi Qing
Differences in gut microbiota between silkworms (Bombyx mori) reared on fresh mulberry (Morus alba var. multicaulis) leaves or an artificial diet.
用新鲜桑叶(Morus alba var. multicaulis)或人工饲料饲养的蚕(Bombyx mori)肠道微生物群的差异
DOI:10.1039/c8ra04627a
发表时间:2018-07-19
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Dong, Hui-Ling;Zhang, Sheng-Xiang;Chen, Zhuo-Hua;Tao, Hui;Li, Xue;Qiu, Jian-Feng;Cui, Wen-Zhao;Sima, Yang-Hu;Cui, Wei-Zheng;Xu, Shi-Qing
通讯作者:Xu, Shi-Qing
DOI:10.7150/ijbs.33310
发表时间:2019-08
期刊:International Journal of Biological Sciences
影响因子:9.2
作者:Yongfeng Wang;Xuedong Chen;Guang Wang;Qiuying Li;Xinyin Liang;Y. Sima;Shiqing Xu
通讯作者:Yongfeng Wang;Xuedong Chen;Guang Wang;Qiuying Li;Xinyin Liang;Y. Sima;Shiqing Xu
Bombyx mori used as a fast detection model of liver melanization after a clinical drug - Acetaminophen exposure
家蚕用作临床药物暴露后肝脏黑化的快速检测模型 — 对乙酰氨基酚暴露
DOI:10.1016/j.aspen.2019.11.009
发表时间:2020-04-01
期刊:JOURNAL OF ASIA-PACIFIC ENTOMOLOGY
影响因子:1.5
作者:He, Yue;Xu, Xu;Xu, Shiqing
通讯作者:Xu, Shiqing
基于昼夜节律钟基因Period敲除突变体家蚕的生物钟与内分泌激素协同调控滞育的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    徐世清
  • 依托单位:
基于组织发育模型的转基因家蚕后部丝腺蛋白质合成和分泌效率的调控机制研究
  • 批准号:
    31972625
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    徐世清
  • 依托单位:
基于组织退化发育模型的家蚕丝腺高效丝蛋白质分泌功能的转化调控机制研究
  • 批准号:
    31472149
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    徐世清
  • 依托单位:
基于家蚕昼夜节律生物钟信号途径基因发掘的滞育诱导授时信号输入机制研究
  • 批准号:
    31172264
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    徐世清
  • 依托单位:
基于ea4与sod基因互作的家蚕滞育生物钟分子调控机制研究
  • 批准号:
    30771632
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    徐世清
  • 依托单位:
家蚕滞育生物钟蛋白质EA4的分子作用机理研究
  • 批准号:
    30371086
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    徐世清
  • 依托单位:
国内基金
海外基金