宋宇航,白 旭,馮嘉偉,尹延萍,肖 陽(yáng),楊婉瑩,鐘仰進(jìn)
(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院/廣東省農(nóng)業(yè)動(dòng)物基因組學(xué)與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510642;2 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣東 廣州 510640)
昆蟲(chóng)滯育(Diapause)是指昆蟲(chóng)在感受到環(huán)境的不良信號(hào)后,生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)入停滯的狀態(tài)。滯育不僅能幫助昆蟲(chóng)躲避不良環(huán)境,還能使其發(fā)育整齊,增加繁殖幾率,保證種群繁衍[1]。不同昆蟲(chóng)滯育發(fā)生的階段不同,可分為卵滯育、幼蟲(chóng)滯育、蛹滯育以及成蟲(chóng)滯育[2]。
二化性家蠶Bombyx mori是典型的卵滯育昆蟲(chóng),由滯育激素 (Diapause hormone,DH)調(diào)控。DH 由蛹至成蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中咽下神經(jīng)節(jié)(Suboesophageal ganglion,SG)的 12 個(gè)神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)合成。成熟的DH 只有 24 個(gè)氨基酸,這個(gè)小分子多肽由心側(cè)體至咽側(cè)體釋放到血淋巴[3-5],繼而被血淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)到雌性蠶蛹的卵巢,與卵巢上的 DH 受體(Diapause hormone receptor,DHR)結(jié)合,使第二信使鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶(cAMP)活性下降[6],導(dǎo)致血淋巴中大量海藻糖被分解成葡萄糖,形成糖原。糖原被分解后合成山梨醇、甘油等有機(jī)物。家蠶產(chǎn)卵,并以蠶卵狀態(tài)進(jìn)入滯育期[7-9]。
親代經(jīng)歷的熱應(yīng)激反應(yīng)可以通過(guò)表觀遺傳效應(yīng)跨代遺傳給下一代[18]。表觀遺傳是指在基因DNA 序列沒(méi)有改變的情況下,基因功能發(fā)生了可遺傳的變化,這種變化在細(xì)胞分裂甚至隔代遺傳中保持穩(wěn)定。已知的表觀遺傳現(xiàn)象有DNA 甲基化、組蛋白修飾、基因組印記、非RNA編碼等和母體效應(yīng)等[19]。家蠶滯育誘導(dǎo)受母體效應(yīng)機(jī)制調(diào)控,為了探討表觀遺傳修飾在家蠶滯育誘導(dǎo)發(fā)生中的作用機(jī)制,我們篩選了受溫度調(diào)控滯育發(fā)生的二化性家蠶品種,將蠶卵分別放置在25和15 ℃催青,收集不同積溫點(diǎn)的蠶卵,抽提蛋白,進(jìn)行甲基化、磷酸化、乙?;瓤贵w的Western blot檢測(cè)。研究蛋白質(zhì)修飾在家蠶滯育誘導(dǎo)中的作用,研究結(jié)果將為家蠶的滯育分子機(jī)理提供參考。
供試家蠶二化性品種:P50由中國(guó)科學(xué)院蠶業(yè)研究所徐安英研究員提供,大造(Dazao)由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所提供。將其蠶卵分別放在25和15℃催青孵化后,幼蟲(chóng)期置于26~28℃、相對(duì)濕度 60%±5%、12 h日夜交替的環(huán)境下用新鮮桑葉飼喂至上蔟。出蛾交配6 h后產(chǎn)卵。然后將這些蠶卵置于25℃氣候箱,10 d后觀察蠶卵滯育狀況,統(tǒng)計(jì)滯育卵、混合卵和非滯育卵的卵圈數(shù)量。
甲基化賴(lài)氨酸泛抗體、乙酰化賴(lài)氨酸泛抗體、磷酸化賴(lài)氨酸泛抗體、泛素化泛抗體、丙二酰化賴(lài)氨酸泛抗體和琥珀?;?lài)氨酸泛抗體購(gòu)自杭州景杰生物科技有限公司;SDS、BSA、Tris、二乙醇胺、尿素等購(gòu)自廣州翔博生物科技有限公司;BCA法蛋白定量試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;蛋白酶抑制劑、磷酸酶抑制劑、PR-619、TSA和NAM購(gòu)自上海藍(lán)木化工有限公司。
將二化性家蠶品種P50的蠶卵放在25 ℃氣候箱中催青,飼喂1代后產(chǎn)下滯育卵。將滯育卵在產(chǎn)卵 20 h 后進(jìn)行浸酸處理,在 1.075 g/L (46.1 ℃)的鹽酸溶液中浸泡4.5 min,隨即放在流動(dòng)的水中浸泡30 min,沖洗干凈后放置在25 ℃晾干。隨后將解除滯育的蠶卵分成2組,一組置于25 ℃氣候箱中明催青(高溫滯育誘導(dǎo)組),另一組置于15 ℃氣候箱中暗催青(低溫非滯育誘導(dǎo)組)。高溫滯育誘導(dǎo)組分別在25 ℃催青后的第4、5、6和8天(點(diǎn)青期)取樣;低溫非滯育誘導(dǎo)組分別在與滯育誘導(dǎo)組相同積溫處取樣。將蠶卵樣品放于-80 ℃冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
將“1.3”中取樣的蠶卵樣品,各組稱(chēng)取同等質(zhì)量放至液氮預(yù)冷的研缽中,加液氮充分研磨成粉末。各組樣品分別加入4倍體積的酚抽提緩沖液[含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的蛋白酶抑制劑和1%的磷酸酶抑制劑、50 μmol/L PR-619、3 μmol/L 曲古柳菌素 (TSA)和 50 mmol/L 煙酰胺 (NAM)],超聲裂解。加入等體積的 Tris平衡酚,4 ℃、6 000 r/min離心 10 min,取適量上清液,加入 5 倍體積含 0.1 mol/L乙酸銨的甲醇溶液沉淀過(guò)夜。蛋白沉淀分別用甲醇和丙酮進(jìn)行洗滌,最后沉淀用8 mol/L尿素復(fù)溶。
取蠶卵蛋白,使用 BCA 試劑盒測(cè)定蛋白質(zhì)濃度,方法如下:將 0、5、10、15、20 μL 標(biāo)準(zhǔn)品加到酶標(biāo)條的樣品孔中,加樣品稀釋液補(bǔ)足至 20 μL,各檢測(cè) 3 個(gè)復(fù)孔;同時(shí)將 5 μL 待測(cè)蛋白樣品加到酶標(biāo)條的樣品孔中,加樣品稀釋液補(bǔ)足至 20 μL,各檢測(cè) 3個(gè)復(fù)孔;在孔里加入 200 μL BCA 工作液,37 ℃ 條件下靜置反應(yīng) 30 min。用酶標(biāo)儀測(cè)定D570nm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和使用的樣品體積計(jì)算出樣品的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度。
蛋白膠由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的蛋白分離膠和5%的蛋白濃縮膠組成。根據(jù)蛋白質(zhì)濃度測(cè)定結(jié)果,每個(gè)樣品取等量蛋白到離心管中,加入5 μL 4×Loading buffer,再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2% 的 SDS 溶液使終體積為20 μL;依次在蛋白膠膠孔上樣1 μL預(yù)染蛋白Marker 和20 μL蛋白樣品。濃縮膠在15 mA電流下電泳15 min,將蛋白濃縮為1條線。分離膠 35 mA 電流下電泳至 Loading buffer到膠底部。膠取出后放在考馬斯亮藍(lán)R-250 染液中室溫染色2 h,然后加入脫色液,脫色至背景無(wú)色、條帶清晰。
取 30 μg 蛋白質(zhì)樣品,加入 4×Sample buffer,調(diào)至 1×,樣品配制質(zhì)量濃度控制在 2 g/L,95 ℃ 加熱10 min。依次在蛋白膠膠孔上樣1 μL預(yù)染蛋白 Marker 和 20 μg 蛋白樣品,進(jìn)行 SDS-PAGE 電泳檢測(cè),先 80 V 恒壓 30 min,再 120 V 恒壓電泳至溴酚藍(lán)剛跑出分離膠。將膠平鋪于經(jīng)轉(zhuǎn)膜液浸泡的NC膜上,隨后將轉(zhuǎn)印夾按正確電極方向放入電轉(zhuǎn)槽。4 ℃、80 V 恒壓電轉(zhuǎn) 2 h。再用含 5%(ω)脫脂奶粉的TBST溶液進(jìn)行封閉,室溫封閉1 h。封閉結(jié)束,使用TBST溶液漂洗3次,每次10 min。再使用含5%(ω)脫脂奶粉的TBST溶液稀釋抗體,加入抗體后置于4 ℃冰箱,溫和搖晃孵育過(guò)夜。一抗孵育結(jié)束后,使用TBST溶液漂洗3次,每次10 min。加入二抗,室溫孵育 1 h。二抗孵育結(jié)束,用TBST溶液 漂洗3次,每次10 min。加入熒光底物孵育5 min,用自封袋覆蓋在膜上,放入暗盒曝光。
(一)加強(qiáng)基層黨組織建設(shè)。為了充分發(fā)揮黨組織的核心作用和基層黨組織戰(zhàn)斗堡壘作用,市農(nóng)場(chǎng)管理局黨組印發(fā)了《關(guān)于認(rèn)真抓好“支部主題黨日”活動(dòng)的通知》,明確了“五個(gè)堅(jiān)持”(即堅(jiān)持領(lǐng)導(dǎo)帶頭、堅(jiān)持“全覆蓋”、堅(jiān)持依規(guī)管理、堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、堅(jiān)持分類(lèi)指導(dǎo)),為推動(dòng)農(nóng)墾改革,保證和監(jiān)督各項(xiàng)政策的貫徹落實(shí)提供堅(jiān)強(qiáng)的組織保障。
為了篩選穩(wěn)定的受溫度調(diào)控的二化性家蠶品種進(jìn)行滯育研究,我們分別統(tǒng)計(jì)了大造和P50蠶卵在25和15 ℃催青孵化后的子代滯育情況,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。25 ℃催青孵化的大造產(chǎn)下的滯育卵圈占42.9%,混合卵圈占7.1%,非滯育卵圈占50.0%;15 ℃催青孵化的大造產(chǎn)下的滯育卵圈占32.1%,混合卵圈占7.1%,非滯育卵圈占60.8%,說(shuō)明大造的滯育不完全受溫度調(diào)控。25 ℃催青孵化的P50可以產(chǎn)下100.0%滯育卵,15 ℃催青孵化時(shí)產(chǎn)下100.0%非滯育卵。后續(xù)分別在夏秋季繼續(xù)養(yǎng)蠶重復(fù)該試驗(yàn),二化性家蠶P50的卵滯育表型可以穩(wěn)定地受溫度調(diào)控,因此后續(xù)試驗(yàn)選擇使用P50進(jìn)行。滯育的3種類(lèi)型如圖2所示。
圖1 不同品種家蠶高、低溫催青后代滯育型統(tǒng)計(jì)Fig.1 The statistics of diapause type of offspring of different Bombyx mori varieties incubated at high or low temperature
圖2 3種家蠶蠶卵類(lèi)型圖片F(xiàn)ig.2 Pictures of three types of Bombyx mori eggs
Sato等[20]通過(guò)溫度交換試驗(yàn)確定了二化性家蠶Kosetsu在25 ℃催青的敏感期為第3.5~5.5 天,昆蟲(chóng)的滯育誘導(dǎo)是在敏感期完成的,15 ℃催青的敏感期在第12~20 天。我們?cè)谇捌陲曫B(yǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)P50在15 ℃催青時(shí)發(fā)育比Kosetsu略快,因此選取了25 ℃催青4、5、6和8 d點(diǎn)青期的蠶卵蛋白作為樣品進(jìn)行檢測(cè),計(jì)算出這4個(gè)取樣點(diǎn)的積溫分別為 66.8、82.0、100.2、133.6 ℃。15 ℃ 催青組分別按相同積溫進(jìn)行取樣。抽提蛋白后,取5 μL蛋白樣品,通過(guò)BCA 試劑盒測(cè)定蛋白濃度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算獲得每個(gè)樣品的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度和蛋白質(zhì)質(zhì)量,結(jié)果如表1所示。
表1 高、低溫催青家蠶蠶卵的蛋白含量Table 1 Protein content of Bombyx mori eggs incubated at high or low temperature
通過(guò)SDS-PAGE電泳后,進(jìn)行考馬斯亮藍(lán)染色、脫色檢測(cè)抽提蛋白質(zhì)量,結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出抽提的蛋白電泳條帶清晰、均一,蛋白無(wú)降解,組內(nèi)各泳道平行性好,可以用于后續(xù)的蛋白質(zhì)修飾檢測(cè)試驗(yàn)。同時(shí)電泳結(jié)果也顯示,在胚胎發(fā)育前期,積溫分別為66.8和82.0 ℃時(shí),25和15 ℃催青組的蠶卵蛋白電泳條帶相似;積溫在100.2 ℃時(shí),高、低溫處理組出現(xiàn)差異條帶。在蠶卵孵化前的點(diǎn)青期,蛋白條帶與發(fā)育前期明顯不同,說(shuō)明這個(gè)時(shí)期的胚胎發(fā)生了急劇的生理生化改變,蛋白質(zhì)代謝加速。
圖3 高、低溫催青的不同積溫蠶卵蛋白的 SDS-PAGE 電泳檢測(cè)Fig.3 SDS-PAGE detection of protein in Bombyx mori eggs with different accumulated temperature incubated at high or low temperature
將上述高、低溫催青孵化的蠶卵蛋白定量,取20 μg蛋白進(jìn)行SDS-PAGE電泳,分別用甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、丙二酰化和琥珀?;贵w進(jìn)行Western blot雜交,相同曝光時(shí)長(zhǎng)下檢測(cè)高、低溫催青蠶卵蛋白質(zhì)的蛋白修飾差異,同時(shí)對(duì)各種蛋白質(zhì)修飾水平進(jìn)行掃描定量。
家蠶胚胎期蛋白質(zhì)的甲基化修飾水平在發(fā)育前期 4、5、6 d (積溫分別為 66.8、82.0、100.2 ℃)時(shí)非常低,到8 d點(diǎn)青期(積溫為133.6 ℃)時(shí)突然增高,對(duì)條帶進(jìn)行灰度掃描比較發(fā)現(xiàn),25 ℃高溫組的甲基化修飾水平一直高于相同積溫下的15 ℃低溫組,但只有在點(diǎn)青期時(shí),2組處理之間有顯著差異(圖4A、5A)。
圖4 高、低溫催青的不同積溫家蠶蠶卵的蛋白修飾檢測(cè)Fig.4 Detection of protein modification of Bombyx mori eggs with different accumulated temperature incubated at high or low temperature
對(duì)蛋白質(zhì)乙酰化修飾研究最多的是對(duì)組蛋白的修飾,我們的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)25 ℃催青組蠶卵的乙酰化修飾水平在積溫為66.8 ℃時(shí)低于15 ℃催青組蠶卵,積溫為 82.0、100.2 ℃時(shí)稍高于15 ℃催青組,而在點(diǎn)青期(積溫為133.6 ℃)又顯著低于15 ℃催青組蠶卵,在整個(gè)發(fā)育時(shí)期2組處理之間都存在顯著差異 (圖 4B、5B)。
泛素化修飾主要參與蛋白質(zhì)降解,其修飾水平在蠶卵整個(gè)催青發(fā)育過(guò)程中表現(xiàn)穩(wěn)定,且25 ℃催青組蠶卵蛋白的泛素化修飾水平在積溫為66.8和100.2 ℃時(shí)極顯著低于15 ℃催青的蠶卵,在積溫為82.0 ℃時(shí)顯著低于15 ℃催青的蠶卵,在點(diǎn)青期(積溫為133.6 ℃)雖然低于15 ℃催青組,但不存在顯著性差異。分析原因可能是為應(yīng)對(duì)15 ℃低溫逆境,家蠶胚胎細(xì)胞通過(guò)降解細(xì)胞器和蛋白質(zhì)以維持基本的生存,因此泛素化修飾水平高,家蠶胚胎生長(zhǎng)發(fā)育遲緩(圖4C、5C)。
從圖4D、5D中可以看出磷酸化修飾水平在整個(gè)胚胎發(fā)育期都非常高,說(shuō)明磷酸化修飾作為一種基本修飾形式參與到生長(zhǎng)發(fā)育的生理生化反應(yīng)中。在25 ℃催青組積溫為66.8、82.0和100.2℃時(shí),磷酸化高于15 ℃催青組,在點(diǎn)青期(積溫為133.6 ℃)低于15 ℃催青組,但比較發(fā)現(xiàn)2種處理之間不存在顯著性差異。
丙二?;揎椝皆谛Q卵胚胎期較高,但高、低溫處理組間沒(méi)有明顯差異(圖4E、5E);琥珀?;揎椩谛Q卵胚胎期發(fā)生水平較低,但在積溫為100.2 ℃時(shí),15 ℃催青處理組蠶卵蛋白在相對(duì)分子質(zhì)量為70 000的琥珀酰化修飾明顯增多,使這一積溫處總體的琥珀酰化修飾顯著增高。點(diǎn)青期(積溫為133.6 ℃)時(shí),2組處理之間帶型差異明顯,15 ℃催青組的蠶卵蛋白在相對(duì)分子質(zhì)量為35 000處有明顯修飾(圖4F、5F),說(shuō)明琥珀?;揎椏赡馨l(fā)生在一些特異功能蛋白上。
圖5 高、低溫催青的不同積溫家蠶蠶卵的蛋白修飾灰度掃描圖Fig.5 Gray-scale scanning image of protein modification of Bombyx mori eggs with different accumulated temperature incubated at high or low temperature
家蠶滯育誘導(dǎo)是自身在胚胎期感受到外界環(huán)境信號(hào),經(jīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)接收整合并調(diào)節(jié)自身內(nèi)分泌系統(tǒng),導(dǎo)致體內(nèi)各種生理生化特性發(fā)生變化,并決定下一代是否滯育[16,21]。這種調(diào)控屬于跨代效應(yīng),往往通過(guò)蛋白質(zhì)修飾來(lái)實(shí)現(xiàn)[22-23]。我們通過(guò)Western blot檢測(cè)了25和15 ℃催青后蠶卵蛋白質(zhì)的甲基化、乙?;⒘姿峄?、泛素化、丙二?;顽牾;揎椝?,其中,甲基化、乙酰化、泛素化、琥珀?;揎椝讲町惷黠@,而磷酸化和丙二?;揎椝讲町惒幻黠@。
甲基化修飾是一種常見(jiàn)的蛋白質(zhì)和DNA修飾形式。DNA甲基化不僅調(diào)控生物的生長(zhǎng)發(fā)育,而且參與了生物對(duì)逆境脅迫的應(yīng)答[23-24]。近年來(lái)的研究表明DNA甲基化和組蛋白的甲基化參與昆蟲(chóng)滯育誘導(dǎo)的調(diào)控。如RNA 干擾麗蠅蛹集金小蜂N(xiāo)asonia vitripennis的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1a(Dnmt1a)和DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3(Dnmt3)會(huì)破壞其由光周期誘導(dǎo)的滯育反應(yīng)[19]。在果蠅Drosophila3 齡幼蟲(chóng)前 3 d干擾其Dpy-30基因,會(huì)導(dǎo)致組蛋白 H3(H3K4)甲基化活性下降,且組蛋白去甲基化酶基因LSD1、Su(var)3-9的表達(dá)量顯著上調(diào),隨后的生長(zhǎng)發(fā)育中會(huì)出現(xiàn)滯育表型[25]。Egi等[26]用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑5-氮雜胞苷處理家蠶幼蟲(chóng)和柞蠶Antherea pernyi滯育蛹,發(fā)現(xiàn)藥物處理對(duì)短日滯育維持和長(zhǎng)日羽化無(wú)顯著影響,說(shuō)明DNA甲基化在家蠶光周期引起的滯育中不起作用,暗示DNA甲基化并沒(méi)有參與家蠶滯育誘導(dǎo)的調(diào)控。但在我們對(duì)蛋白質(zhì)的甲基化修飾篩查發(fā)現(xiàn),25 ℃催青處理下的4個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)中,蠶卵蛋白的甲基化水平始終高于15 ℃催青組,到孵化前的點(diǎn)青期則是顯著更高,說(shuō)明蛋白質(zhì)甲基化可能參與了滯育誘導(dǎo)的調(diào)控,至于是否是通過(guò)對(duì)組蛋白的甲基化修飾誘導(dǎo)滯育發(fā)生則需要進(jìn)一步通過(guò)蛋白質(zhì)修飾組學(xué)進(jìn)行研究。
蛋白質(zhì)乙?;侵傅鞍踪|(zhì)在乙?;D(zhuǎn)移酶的催化下把乙?;鶊F(tuán)共價(jià)結(jié)合到底物蛋白質(zhì)的氨基酸殘基上,與蛋白質(zhì)去乙?;纬煽赡嫘孕揎椷^(guò)程。組蛋白修飾具有調(diào)控基因表達(dá)、維持基因組和染色體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的作用,其中組蛋白乙?;揎棇?duì)染色體結(jié)構(gòu)的影響及轉(zhuǎn)錄調(diào)控是研究最為深入的領(lǐng)域[27]。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),昆蟲(chóng)常通過(guò)改變體內(nèi)組蛋白修飾基因表達(dá)量的方式間接參與滯育誘導(dǎo)的調(diào)控。如地蟋蟀Allonemobius socius的組蛋白乙?;騬eptin在不同發(fā)育階段始終處于動(dòng)態(tài)變化水平,Reynolds等[28]發(fā)現(xiàn)在滯育誘導(dǎo)期reptin基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)顯著上調(diào),滯育后則急劇下調(diào)。我們的結(jié)果表明在家蠶胚胎發(fā)育期蛋白質(zhì)乙?;揎椝娇傮w上較高,在25 ℃和15 ℃催青組的不同發(fā)育階段處于動(dòng)態(tài)變化中。在蠶卵孵化前的點(diǎn)青期,25 ℃催青組蠶卵蛋白的乙?;揎椝斤@著低于15 ℃催青組,猜測(cè)蛋白質(zhì)乙?;揎椏赡軐?duì)調(diào)節(jié)自身發(fā)育起著重要作用。接下來(lái)我們將通過(guò)蛋白質(zhì)質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)一步篩查發(fā)生乙?;揎棽町惖牡鞍踪|(zhì),分析其與家蠶滯育誘導(dǎo)的關(guān)系。
蛋白質(zhì)的泛素化修飾是通過(guò)泛素-蛋白酶系統(tǒng)(Ubiquitin-proteasome system,UPS) 介導(dǎo)參與的一種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)降解過(guò)程[29]。泛素化修飾主要發(fā)生在賴(lài)氨酸(Lysine,Lys)殘基上,對(duì)細(xì)胞分化、調(diào)控、生物合成、細(xì)胞凋亡和免疫應(yīng)激反應(yīng)等生理過(guò)程起著重要作用[30]。在本試驗(yàn)中25 ℃催青組的泛素化水平始終低于15 ℃催青組,說(shuō)明低溫處理對(duì)蠶卵是一種不良環(huán)境刺激,泛素化修飾始終參與了這個(gè)應(yīng)激反應(yīng)過(guò)程。蛋白質(zhì)的磷酸化修飾是研究最為廣泛的一種修飾方式,廣泛參與到生命活動(dòng)的各種生理過(guò)程,如細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖、發(fā)育與分化等[31]。在催青的前期,25 ℃處理組的磷酸化修飾水平高于15 ℃處理組,說(shuō)明25 ℃催青時(shí)細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)較15 ℃催青組的頻繁,低溫組的細(xì)胞分裂、增殖和分化等活動(dòng)變緩。
丙二?;顽牾;揎椬鳛樾卤话l(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)修飾類(lèi)型,它們的修飾都發(fā)生在Lys殘基上,通過(guò)在Lys上添加丙二酰基團(tuán)或者琥珀基團(tuán)改變蛋白質(zhì)的電荷數(shù)和構(gòu)象,從而影響其功能[32-33]。本試驗(yàn)中,高、低溫處理組之間丙二酰化修飾差異并不明顯,說(shuō)明丙二酰化修飾在滯育誘導(dǎo)過(guò)程中并沒(méi)起到關(guān)鍵作用。琥珀酰化已被證實(shí)參與脂肪酸合成和氧化、線粒體呼吸和糖酵解等多種代謝途徑[34]。本試驗(yàn)中,在6 d(積溫為 100.2℃)時(shí),25℃ 處理組的琥珀酰化修飾水平顯著低于15 ℃處理組,而在點(diǎn)青期又顯著高于低溫組,說(shuō)明代謝途徑可能參與了滯育誘導(dǎo)的調(diào)控。
本研究通過(guò)比較高、低溫催青家蠶蠶卵的不同蛋白修飾種類(lèi),發(fā)現(xiàn)高溫 25 ℃催青蠶卵相比低溫15 ℃催青的蠶卵,其乙?;头核鼗揎椝皆谡麄€(gè)時(shí)期都存在顯著性差異,而甲基化修飾水平卻始終高于低溫 15 ℃催青的蠶卵,且點(diǎn)青期差異極顯著,這與跨代熱可塑性結(jié)果類(lèi)似,猜測(cè)組蛋白甲基化、泛素化和乙?;赡茉谄渲衅鸬搅俗饔?。未來(lái)計(jì)劃通過(guò)蛋白質(zhì)質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)一步檢測(cè)這2種蛋白質(zhì)修飾的關(guān)鍵蛋白,為家蠶滯育誘導(dǎo)的分子機(jī)理解析提供參考。