家蠶BmPP基因表達特征及功能分析.pdf

1、家蠶(Bombyx mori)是鱗翅目昆蟲的典型代表，也是經(jīng)典遺傳學研究的模式生物之一。在昆蟲的生長發(fā)育過程中，蛻皮激素(Molting hormone，MH)和保幼激素(Juvenile hormone，JH)在其中扮演了相當重要的角色，激素的調(diào)控機理研究一直是人們關(guān)注的領(lǐng)域。而家蠶麻痹肽基因(Bombyx mori paralytic peptide，BmPP)在家蠶的生長發(fā)育過程中有著重要的作用，對其在化蛹前后的表達變化，在大腦組

2、織中的表達部位以及功能的研究不僅為激素調(diào)控機理的研究打下基礎(chǔ)，也為制備永久蛹提供思路和方法，具有著重要的意義。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，對影響家蠶變態(tài)發(fā)育過程中的重要基因-家蠶麻痹肽基因進行了生物信息學分析、組織時期表達特征分析、組織原位雜交實驗和干涉實驗的研究。獲得如下結(jié)果：
　　 1.家蠶BmPP基因生物信息學分析通過比較家蠶BmPP與其它昆蟲ENF家族氨基酸序列的相似性發(fā)現(xiàn)，所有的ENF家族成員都有保守的Glu-Asn-P

3、he序列和標準的二堿基切割位點。在典型的結(jié)構(gòu)域中，利用家蠶BmPP基因氨基酸序列與其他6個物種的ENF家族基因的氨基酸序列進行聚類分析。不同物種ENF家族基因的進化樹表明，甘藍夜蛾(MbGBP)、粘蟲(PsGBP)、大豆夜蛾(PiPSP)和斜紋夜蛾(SplGBP)先聚在一起，而煙草天蛾(MsPP)和斜紋天蛾(TjENF)先聚在一起，然后再與家蠶聚在一起，這表明家蠶與煙草天蛾(MsPP)和斜紋天蛾(TjENF)親緣關(guān)系較近，而與幾種夜蛾它

4、們的親緣關(guān)系相對較遠，這與所調(diào)查的傳統(tǒng)進化關(guān)系一致。
　　 2.家蠶BmPP基因的表達特征分析獲取5齡7天和化蛹1天家蠶腦、前胸腺、中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及化蛹3天和化蛹5天的腦、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的RNA，通過qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，BmPP基因在5齡7天、化蛹1天、化蛹3天以及化蛹5天時期家蠶的腦組織中均有表達。但在不同的時間點，相同組織中該基因的表達量不相同，5齡7天家蠶腦組織中BmPP基因表達量高于其它時間點。不同的組織在相同的時間點

5、，該基因的表達量也不一致，尤其是在化蛹1天的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中BmPP基因表達量較其他組織是最高的，而在腦組織和前胸腺的表達量較低，表明該基因的表達具有組織及時期特異性。
　　 3.家蠶BmPP基因的組織原位雜交將家蠶5齡7天的腦組織用地高辛標記的BmPPRNA探針進行全組織原位雜交實驗。反義探針雜交實驗結(jié)果顯示了藍紫色雜交信號，能準確分辨出了BmPP基因的表達部位，而使用正義探針的做陰性對照組中，未見藍紫色雜交信號。這一個結(jié)果對B

6、mPP基因在家蠶腦組織中的表達進行了準確定位。
　　 4.家蠶BmPP基因的干涉實驗根據(jù)BmPP基因的表達特征，我們對家蠶BmPP基因的功能進行了初探。對5齡6天家蠶的幼蟲和化蛹1天蠶蛹進行BmPP基因siRNA干涉后發(fā)現(xiàn)，在化蛹1天對該基因進行干涉，沒有影響家蠶的正常發(fā)育及化蛾，而在家蠶5齡6天的幼蟲對該基因進行干涉，幼蟲出現(xiàn)了發(fā)育延遲的現(xiàn)象。結(jié)果表明，BmPP基因的干涉受到時期的影響，表明該基因?qū)倚Q變態(tài)發(fā)育時期有著重要的作