家蚕bmpp基因表达特征及功能的分析

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1、摘要家蚕B聊尸尸基因表达特征及功能分析生物化学与分子生物学专业硕士研究生刘喜龙指导教师何宁佳教授摘要家蚕(Bombyxmori)是鳞翅目昆虫的典型代表，也是经典遗传学研究的模式生物之一。在昆虫的生长发育过程中，蜕皮激素(Moltinghormone，MH)和保幼激素(Juvenilehormone，JH)在其中扮演了相当重要的角色，激素的调控机理研究一直是人们关注的领域。而家蚕麻痹肽基因(Bombyxmoriparal舛cpepfide，BmPP)在家蚕的生长发育过程中有着重要的作用，对其在化蛹前后的表达变化，在大脑组织中的表达部位以及功能的研究不仅为激素调

2、控机理的研究打下基础，也为制备永久蛹提供思路和方法，具有着重要的意义。本研究在前人研究的基础上，对影响家蚕变态发育过程中的重要基因·家蚕麻痹肽基因进行了生物信息学分析、组织时期表达特征分析、组织原位杂交实验和干涉实验的研究。获得如下结果：1．家蚕M基因生物信息学分析通过比较家蚕M与其它昆虫ENF家族氨基酸序列的相似性发现，所有的ENF家族成员都有保守的Glu-Asn-Phe序列和标准的二碱基切割位点。在典型的结构域中，利用家蚕M基因氨基酸序列与其他6个物种的ENF家族基因的氨基酸序列进行聚类分析。不同物种ENF家族基因的进化树表明，甘蓝夜蛾(MbGBP)、粘

3、虫(PsGBP)、大豆夜蛾(PiPSP)和斜纹夜蛾(SplGBP)先聚在一起，而烟草天蛾(MsPP)和斜纹天蛾(TjENF)先聚在一起，然后再与家蚕聚在一起，这表明家蚕与烟草天蛾(MsPP)和斜纹天蛾(TjD师)亲缘关系较近，而与几种夜蛾它们的亲缘关系相对较远，这与所调查的传统进化关系一致。2．家蚕BmPP基因的表达特征分析获取5龄7天和化蛹1天家蚕脑、前胸腺、中枢神经系统以及化蛹3天和化两南大学硕士学位论文蛹5天的脑、中枢神经系统的RNA，通过qRT-PCR分析发现，B朋即基因在5龄7天、化蛹1天、化蛹3天以及化蛹5天时期家蚕的脑组织中均有表达。但在不同的

4、时间点，相同组织中该基因的表达量不相同，5龄7天家蚕脑组织中砌即基因表达量高于其它时间点。不同的组织在相同的时间点，该基因的表达量也不一致，尤其是在化蛹l天的中枢神经系统中BmPP基因表达量较其他组织是最高的，而在脑组织和前胸腺的表达量较低，表明该基因的表达具有组织及时期特异性。3．家蚕Bm即基因的组织原位杂交．将家蚕5龄7天的脑组织用地高辛标记的BmPPRNA探针进行全组织原位杂交实验。反义探针杂交实验结果显示了蓝紫色杂交信号，能准确分辨出了8聊PP基因的表达部位，而使用正义探针的做阴性对照组中，未见蓝紫色杂交信号。这一个结果对B聊即基因在家蚕脑组织中的表

5、达进行了准确定位。4．家蚕B蒯甲基因的干涉实验根据BmPP基因的表达特征，我们对家蚕BmPP基因的功能进行了初探。对5龄6天家蚕的幼虫和化蛹1天蚕蛹进行BmPP基因siRNA干涉后发现，在化蛹1天对该基因进行干涉，没有影响家蚕的正常发育及化蛾，而在家蚕5龄6天的幼虫对该基因进行干涉，幼虫出现了发育延迟的现象。结果表明，召蒯甲基因的干涉受到时期的影响，表明该基因对家蚕变态发育时期有着重要的作用。综上所述，本研究通过生物信息学分析，发现家蚕觥基因同其他昆虫ENF家族基因氨基酸序列结构上非常保守，并在5龄7天、蛹1天、蛹3天和蛹5天几个时期中的脑、中枢神经系统及前

6、胸腺几个组织的表达具有组织及时期特异性。这些结果将为进一步研究BmPP基因在家蚕中的功能奠定基础。关键词：家蚕B蒯D尸基因表达功能分析ⅡABSTRACT，一T一’1o·^·^lneexpressionandtunctlonalanalysisotBmPPgeneintheSilkworm，BombyxmoriBiochemistryandMolecularBiologyCandidate：LiuXilongSupervisor：Prof．NingjiaHeABSTRACTSilkworm(Bombyxmori)isatypicalrepresentative

7、ofLepidopteraandamodelorganismofgeneticstudy．Intheprocessesofinsectgrowthanddevelopment,themoltinghormone(Moltinghormone，MH)andjuvenilehormone(Juvenilehormone，JI-I)playveryimportantroles．111ehormoneregulationmechanismhasbeentheconcemofthisresearchfiled．Theparalyticpeptideofsilkworm

8、(Bombyxmoriparalyticpeptid