转基因技术在家蚕中的应用研究进展

摘要：概括了家蚕（Bombyx mori Linaeus）转基因的方法，综述了转基因技术在家蚕相关领域中的研究进展，展望了转基因技术在家蚕研究上的应用前景。

关键词：家蚕（Bombyx mori Linaeus）;转基因技术;应用;研究进展

中图分类号：S881.2+4         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）24-0015-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.004           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： The transgenic methods of silkworm（Bombyx mori Linaeus） were discribed. The research progress of transgenic technology in silkworm was summarized，and the application prospect of transgenic technology in silkworm research was prospected.

Key words： silkworm （Bombyx mori Linaeus）; transgenic technology; application; the research progress

转基因技术发展迅速，作为研究动植物遗传变异和基因功能的主要辅助手段，已经成为生物技术研究的核心领域。家蚕（Bombyx mori Linaeus）作为重要的鳞翅目经济昆虫，在中国具有悠久的历史，自2004年家蚕基因组发布以来，大量基础研究结果的积累使家蚕已经成为研究真核生物基因表达调控的模式生物之一[1-5]。Inagaki等[6]研究发现蚕的药代动力学特征与哺乳动物类似，注入各种肝毒素的化学物质也会在家蚕的血淋巴中触发高丙氨酸转氨酶（ALT）活性，而且绿色荧光蛋白（GFP）转基因家蚕可以通过观察蚕体表GFP荧光强度的减弱对注射的化学物质的时间和剂量进行分析，而不需要连续收集血淋巴，说明家蚕可以作为替代动物模型评价药物引起的组织损伤。家蚕因为具有生命周期短、饲养简单、易于继代等的特点，所以以家蚕作为主要研究对象，利用转基因技术研究真核生物体内基因的表达调控、基因功能和利用外源基因对家蚕的遗传特性进行改良[7]，成为很多学者的关注目标。

1  家蚕转基因方法

转基因技术（Transgene technology）是指采用基因工程技术将人工分离或合成的外源DNA片段转入到特定的生物個体中，与其本身的基因组进行重组，再从中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表达特定遗传性状的个体。该技术可以使重组生物表现人们所期望的新性状，可以利用该技术进行家蚕品种选育研究，培育新的家蚕品种。目前，在家蚕的转基因技术上发展了很多的研究方法，主要有显微注射法、脂质体法、精子介导法、电穿孔法、压力渗透法、基因枪法、扎卵法等，其中显微注射法在家蚕的转基因研究上应用最多。

1.1  显微注射法

显微注射法是利用玻璃微量注射针将外源DNA片段直接注射到原核期胚胎或培养的细胞中，使其在宿主基因组序列中顺利表达，从而获得能稳定遗传的转基因个体的一种转基因技术。利家蚕的显微注射转基因技术是1990年由日本学者Tamura 等[8]建立的，并成功获得了转基因家蚕个体。

Sun等[9]利用RNAi显微注射法获得了具有浓核病抗性的转基因家蚕BDV1-I和BDV2-I，这两个转基因家蚕因浓核病的死亡率分别降低了45%和39%。Zhao等[10]利用胚胎显微注射法将转基因过表达载体BmPGRP-S2转入到家蚕中，获得了转基因家蚕PGRPS2-1和PGRPS2-2，在转基因家蚕中成功表达了BmPGRP-S2，转基因家蚕PGRPS2-1和PGRPS2-2的死亡率分别降低了36%和32%。Jiang等[11]通过显微注射法将Bmlipase-1增量表达的转基因载体注射家蚕品种大造，获得转基因系统LI-A和LI-B。

1.2  精子介导法

精子介导法是利用精子能瞬间吸收外源DNA的能力，把精子作为外源基因的载体，与外源DNA进行预培养，使精子携带外源DNA，通过受精过程将外源DNA整合于受精卵的染色体中。郭秀洋等[12]构建了质粒pFbGFP，利用精子介导法向家蚕导入质粒，获得了转基因个体，证明该方法可有效导入外源基因。Zhou等[13]将新霉素抗性基因（neo（R））和绿色荧光蛋白基因融合到转座子载体piggyBac上，采用精子介导法转入家蚕中，发现荧光蛋白的表达率为72.7%，Southern印迹分析表明了抗性基因的表达。

1.3  其他方法

脂质体转染法是利用阳离子脂质体表面带正电荷，能通过静电作用将DNA包裹，形成的DNA-脂复合体再被带负电荷的细胞膜吸附，形成一种微囊结构，通过膜的融合作用将外源DNA转入受体细胞。Lee等[14]为了解超声辐射治疗在家蚕上的应用，比较了脂质体转染、超声孔转染、脂质体结合超声孔转染的效率，发现一种荧光素酶表达质粒被转移到刚蜕变的蚕蛹的血腔中，也被转移到其他组织中，荧光素酶活性测定结果显示，脂质体结合超声孔转染的效率是单纯脂质体转染和超声孔转染的6倍。吴雪锋等[15]利用脂质介导法将构建好的家蚕转基因载体piggyBacA3EG转染家蚕培养胚胎细胞SWAU1-BmE，转染后48 h可在荧光显微镜下观察到发绿色荧光的细胞，RT-PCR检测也能在转染细胞的cDNA中扩增出EGFP片段。