触角是昆虫间通讯的主要器官,在外部形态、嗅觉和味觉感受机制、昆虫间通讯及发生发育方面表现出一定的雌雄性别差异,目前有关这些差异的分子生理基础并不全面。为探讨这种差异的分子基础,本研究以家蚕蛾作为模式昆虫,运用蛋白质组学技术探究雌雄家蚕蛾触角蛋白的表达谱特征,获得雌雄蛾触角的差异和特异蛋白,采用质谱分析技术鉴定了这些蛋白。在此基础上采用实时荧光定量PCR方法,研究相关特征蛋白的基因转录水平表达变动,获得的研究结果如下:
　　1、家蚕蛾触角蛋白双向电泳表达图谱的研究1.1家蚕蛾触角蛋白双向电泳图谱建立采用双向电泳技术获得了家蚕蛾触角总蛋白以及雌雄蛾触角蛋白的电泳图谱。采用Image Master6.0软件分析电泳图谱,在家蚕蛾触角中检测到约550个点,主要集中在分子量14~70 kD、等电点4~8之间。从显色时间为4min的雌雄蛾触角电泳图谱中分别检测到419和489个蛋白点。其中雌雄匹配蛋白点有326对,匹配率为71.81％。通过改变显色时间获得了蛋白点数目更多、更清晰的电泳图谱。采用Image Master6.0软件对显色时间为8 min时获得的电泳图谱进行分析,从雌雄蛾触角电泳图谱中分别检测到693和782个蛋白点。其中雌雄匹配蛋白点有513对,匹配率为69.56％。雌雄间表达差异点有23个,雌雄分别所特有的特异蛋白点分别为4和7个。1.2家蚕雌雄蛾触角中差异和特异蛋白质谱鉴定采用MALDI-TOF/MS方法对雌雄家蚕蛾触角中差异和特异蛋白进行了鉴定。经数据库检索,共鉴定出9种蛋白:成虫原基生长因子(imaginal disk growth factor)、表皮蛋白RR-1基序15(cuticular protein RR-1 motif15)、硫醇过氧化还原酶(thiol peroxiredoxin)、空泡ATP酶B亚基(vacuolar ATPase B subunit)、gasp前体(gasp precursor)、成熟的30K脂蛋白(mature30K lipoprotein)、类异翅盘蛋白(abnormal wing disc-like protein)、转酮醇酶(transketolase)以及一种家蚕性信息素结合蛋白片段的液态结构(Chain A, Solution Structure Of The Bombyx Mori Pheromone-Binding ProteinFragment),其中前六种在雄触角中的表达量要高于雌触角中,类异翅盘蛋白和转酮醇酶在雄触角中的表达量高于雌触角。家蚕性信息素结合蛋白片段的液态结构在雌雄触角都中存在但是在各自的电泳图谱中的位置却不一致。这些蛋白分别涉及不同的代谢途径。
　　2、触角相关基因Bmidgf、Bmtpx以及BmvatB的表达定量分析采用实时荧光定量PCR方法,对触角相关基因Bmidgf、Bmtpx和BmvatB在5龄第3天的家蚕幼虫各组织以及不同时期成虫触角组织中的转录水平进行检测,并采用家蚕Actin3内参照基因进行归一化处理。结果表明Bmidgf、Bmtpx和BmvatB在不同组织中均表现出一定的转录水平的差异。在不同时期的触角组织中,Bmidgf和BmvatB的转录活性无明显差异,Bmtpx则表现出较为明显的发育阶段差异性。根据以上实验结果推测,以上不同组织和时相的基因表达差异可能与不同时期的触角功能差异相关。
　　本研究分析了不同性别家蚕蛾触角蛋白的表达谱,通过质谱鉴定得到了成虫原基生长因子、类异翅盘蛋白和家蚕性信息素结合蛋白片段的液态结构等10种差异和特异蛋白。这些蛋白涉及不同的代谢机制,可能与家蚕蛾触角的发生发育和雌雄蛾间的通讯机制相关。上述研究丰富了家蚕蛋白质组学的研究,为进一步研究触角形态和功能差异提供了一定的基础信息。