家蠶幼蟲(chóng)絲腺發(fā)育過(guò)程中DNA復(fù)制的研究.pdf

1、家蠶是重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng),絲腺是家蠶合成和分泌蠶絲的器官,對(duì)繭絲合成機(jī)制的研究一直是蠶學(xué)研究的熱點(diǎn)。家蠶絲腺細(xì)胞僅在胚胎期發(fā)生約10次分裂,形成了包含前部絲腺、中部絲腺和后部絲腺的約1080個(gè)細(xì)胞,在幼蟲(chóng)期絲腺細(xì)胞不再發(fā)生分裂,細(xì)胞數(shù)不再增加,但是絲腺細(xì)胞會(huì)持續(xù)的增大。幼蟲(chóng)期絲腺細(xì)胞數(shù)目不增加而體積增大靠的是一種特殊的細(xì)胞周期形式——核內(nèi)有絲分裂,其僅由連續(xù)的S期和Gl期組成,即基因組持續(xù)的重復(fù)復(fù)制而缺乏分裂期,從而使得細(xì)胞中DNA含量急劇

2、擴(kuò)增。家蠶幼蟲(chóng)的中部和后部絲腺DNA大約發(fā)生17-19次復(fù)制,使得DNA含量增加約217-219倍,為5齡末期大量和快速合成絲蛋白準(zhǔn)備了必要的遺傳物質(zhì)。但到目前為止,對(duì)于家蠶幼蟲(chóng)絲腺在胚后發(fā)育的研究很少,因此幼蟲(chóng)絲腺在胚后發(fā)育過(guò)程也不清楚。本研究用Brdu體外標(biāo)記DNA合成,系統(tǒng)分析了家蠶從2齡到5齡幼蟲(chóng)眠期和盛食期絲腺細(xì)胞DNA合成狀況及營(yíng)養(yǎng)條件和激素對(duì)其發(fā)育的影響,獲得主要研究結(jié)果如下:
　　 1.幼蟲(chóng)眠蠶絲腺DNA復(fù)制情況

3、。幼蟲(chóng)眠期在中部和后部絲腺能檢測(cè)到少量的Brdu陽(yáng)性細(xì)胞,前部絲腺檢測(cè)不到Brdu信號(hào),表明眠期中部和后部絲腺細(xì)胞DNA復(fù)制并不是完全靜止的,仍有少量的細(xì)胞在進(jìn)行核內(nèi)有絲分裂。
　　 2.幼蟲(chóng)餉食期絲腺DNA復(fù)制情況。幼蟲(chóng)起蠶餉食6h后中部和后部絲腺能檢測(cè)到明顯的Brdu信號(hào),前部絲腺信號(hào)很少,餉食24h陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯增多,從6h到24h表現(xiàn)出逐步增強(qiáng),48h和24h檢測(cè)到的情況類(lèi)似,表明絲腺細(xì)胞DNA復(fù)制在眠起后逐步被激活。<

4、br>　　 3.5齡期絲腺DNA復(fù)制變化情況。5齡1天在中部和后部絲腺能檢測(cè)到大量Brdu陽(yáng)性細(xì)胞,前部絲腺有少量陽(yáng)性信號(hào)。5齡2天至5天在前中后部絲腺都檢測(cè)到大量Brdu陽(yáng)性信號(hào)。5齡6天時(shí),在前部絲腺能檢測(cè)到信號(hào),中部絲腺陽(yáng)性信號(hào)非常少,后部絲腺已檢測(cè)不到陽(yáng)性信號(hào)。游走期前部絲腺檢測(cè)到陽(yáng)性信號(hào)已很少,中部和后部絲腺都檢測(cè)不到陽(yáng)性信號(hào)。表明絲腺細(xì)胞在5齡末期退出核內(nèi)有絲分裂周期,且停止核內(nèi)有絲分裂在前中后部絲腺并不是同時(shí)的,其中后部

5、絲腺持續(xù)到5齡第5天,中部絲腺持續(xù)到5齡第6天;前部絲腺持續(xù)到游走期:后部絲腺比前部絲腺提前退出核內(nèi)有絲分裂。
　　 4.激素和饑餓對(duì)幼蟲(chóng)絲腺DNA復(fù)制的影響。分別用不同濃度的保幼激素、蛻皮激素處理3齡幼蟲(chóng)眠期絲腺,激素處理組和對(duì)照組相比Brdu陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)無(wú)明顯差異,表明絲腺DNA合成可能不直接受到激素的調(diào)控,推測(cè)在眠期核內(nèi)有絲分裂受到抑制是多種機(jī)制共同調(diào)控的結(jié)果。對(duì)眠起后4齡幼蟲(chóng)分別進(jìn)行饑餓6h、24h、48h以及饑餓48h后

6、喂食4h處理,結(jié)果饑餓6h時(shí)在前、中、后部絲腺能檢測(cè)到Brdu陽(yáng)性細(xì)胞,表明幼蟲(chóng)眠起后絲腺細(xì)胞內(nèi)DNA起始合成是一個(gè)自發(fā)調(diào)控的過(guò)程,不依賴(lài)于喂食;饑餓24h后,在中部和后部絲腺都無(wú)陽(yáng)性信號(hào),在前部絲腺有很少量陽(yáng)性信號(hào);饑餓48h時(shí),前、中、后部絲腺都檢測(cè)不到信號(hào),并且48h后再喂食4h仍無(wú)信號(hào),表明在核內(nèi)有絲分裂的絲腺細(xì)胞中DNA合成的持續(xù)進(jìn)行受到喂食的影響。
　　 5.家蠶絲腺細(xì)胞中周期相關(guān)基因的RNA水平表達(dá)情況。采用RT-