第一節 實驗設計和材料驗證
一、實驗設計
本實驗使用對NPV具有高度抵抗能力的家蠶品係NB和高度敏感的家蠶品係306,還有它們的雜交後代F1代正反交(圖661)。正交組包括NB♀、306♂、DF1,反交組包括306♀、NB♂、R F1。將各品係家蠶分成兩部分,一部分用於做抗病毒能力測定,以驗證我們用來做實驗的家蠶是否是純品係;另一部分作樣本取材用,以進行二維電泳分析。
二、家蠶抗病毒能力驗證
將6個材料的家蠶分成3組,每組30頭蠶。在5齡起蠶第1天時,經口接種5μl,109個/ml的NPV病毒。同時,以經口接種5 μl背景液——水的家蠶為對照。以正常條件飼養接種病毒的家蠶,直到發病為止。記錄各品係的存活數和死亡數。做3個平行實驗。當給家蠶經口接種NPV病毒後,所有的抗NPV
品係(NB♀、DF1、NB♂、RF1)都存活,而所有的感NPV品係(306♀、306♂)家蠶都死亡。因為用添食水作對照的家蠶都未死亡,說明實驗中死亡的家蠶是被病毒感染致死的。各品係家蠶的死亡情況與預測的死亡情況一致,表明本實驗中使用的家蠶是純品係的,未受到其他品係的混雜。
第二節 家蠶接種病毒後中腸蛋白質組的差異
一、2D電泳差異表達譜
在二維電泳分析中,我們使用3000 μg上樣量。每個家蠶品係的樣品做3次重複實驗。實驗得到的凝膠圖像用PDQuest 軟件 (Bio Rad,USA) 來分析。各品係家蠶中腸蛋白圖譜如圖662所示,大多數蛋白的分子量在10~120 kDa之間,等電點大多在5~8之間,各品係家蠶的中腸圖譜較相似,說明本實驗所用技術的重複性很高。每個品係家蠶的蛋白樣品做了3個重複。在圖像分析時,將差異蛋白分為6類:第1類隻在抗性品係中表達,不在感性品係中表達;第2類隻在感性品係中表達,不在抗性品係中表達;第3類隻在F1代中表達,不在親本中表達;第4類不在F1代中表達,隻在親本中表達;第5類在F1代中表達量比在親本中表達量高2倍以上;第6類在F1代中的表達量少於在親本中表達量的一半。經過軟件分析後,發現在正交組中有53個差異蛋白,反交組中有21個差異蛋白。
二、差異蛋白的質譜鑒定
使用質譜來鑒定所發現的差異蛋白,將它們進行歸類、列表。因為抗性品係特異表達或感性品係特異表達的蛋白可能與家蠶抵抗病毒或對病毒敏感有關,所以將這部分蛋白列於表662中。在正交組中,7個蛋白 (1~7) 隻在抗性品係中表達,3個蛋白 (8~10) 隻在感性品係中表達。在反交組中,6個蛋白 (54~59) 隻在抗性品係中表達,2個蛋白 (60~61) 隻在感性品係中表達。
第三節 F1代和抗性親本與感性品係的差異蛋白
一、 差異蛋白發現
將正交組和反交組上的差異蛋白結合起來看,發現4號和54號蛋白點的位置很相似,它們都被鑒定為caspase1,即半胱天冬酶1caspase1,即半胱天冬酶1。6號和57號蛋白點在圖上的位置也很相似,它們都被鑒定為絲氨酸蛋白酶絲氨酸蛋白酶。用PDQuest軟件做的蛋白點的數字化體積 也證明半胱天冬酶1和絲氨酸蛋白酶隻在抗NPV的家蠶品係 (NB♀、DF1、NB♂和RF1) 裏表達,而不在感NPV的家蠶品係 (306♂和306♀) 中表達。其他的二維電泳重複膠也出現了同樣結果。
二、質譜鑒定
用質譜鑒定的半胱天冬酶1肽指紋圖譜及鑒定到的與氨基酸序列吻合的肽段,絲氨酸蛋白酶的肽指紋圖譜及吻合的肽段。在本研究中,沒有發現在正交組和反交組都出現的感性品係家蠶特異表達的蛋白質。
第四節 差異蛋白的GO分析
GO分析被廣泛地用來注釋二維電泳所找出的大量蛋白質的生理學作用。因為正交組、反交組和抗性親本與感性品係差異蛋白可能與家蠶抗病毒或感病毒有關,所以用這些蛋白的信息來做GO分析。抗性品係特異表達的蛋白的GO分析如圖666所示,蛋白參與最多的生物過程是蛋白水解,大多數蛋白位於細胞質或細胞核中,參與最多的生物功能是水解酶活性和絲氨酸型內肽酶活性。感性品係特異表達的蛋白的GO分析如圖667所示,這些差異蛋白的GO信息分布較為均勻。
第五節 差異蛋白的KEGG pathway分析KEGG pathway分析
KEGG pathway分析經常被用來對基因功能進行注釋。同樣地,本研究中用來做GO分析的抗性或感性品係特異性蛋白也用來做KEGG pathway分析。抗性品係特異性蛋白參與的pathway列於橫坐標軸上方,它們參與的途徑有穀胱甘肽代謝和其他類型的氧聚糖的生物合成。感性品係特異性蛋白參與的pathway列於橫坐標軸下方,它們參與精氨酸和脯氨酸代謝、澱粉和蔗糖代謝。