973 2012 家蠶關(guān)鍵品質(zhì)性狀分子解析及分子育種基礎(chǔ)研究

1、項目名稱：家蠶關(guān)鍵品質(zhì)性狀分子解析及分子育種家蠶關(guān)鍵品質(zhì)性狀分子解析及分子育種基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：夏慶友夏慶友西南大學(xué)西南大學(xué)起止年限：2012.12016.82012.12016.8依托部門：重慶市科委重慶市科委教育部教育部的三個性狀上升為三個課題，同時布局家蠶干細(xì)胞與不同組織器官變態(tài)發(fā)育過程中的分子基礎(chǔ)研究，因為干細(xì)胞與組織器官再生與家蠶絲腺發(fā)育、變態(tài)發(fā)育和免疫防御有著重要的密切關(guān)系。根據(jù)已有基礎(chǔ)，家蠶關(guān)鍵品質(zhì)性狀形成分子機(jī)

2、理研究的具體科學(xué)問題分別如下：蠶絲蛋白合成機(jī)理研究將著重解決蛋白合成機(jī)理研究將著重解決絲蛋白基因的分子蛋白基因的分子調(diào)控問題問題。家蠶幼蟲期共食下鮮桑葉約22g，絲腺合成并分泌約0.5g絲蛋白。研究表明，家蠶絲蛋白合成調(diào)控有三大主要特點，一是蠶絲合成高效性：家蠶絲腺功能高度特異化，類似果蠅唾液腺，而絲蛋白質(zhì)的合成主要由數(shù)目極其有限（140余個）的分泌細(xì)胞完成，這些細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)染色體高度多倍化，可達(dá)到50~100萬單倍基因組。二是部位特

3、異性：蠶絲由家蠶體腔內(nèi)左右對稱分布的一對絲腺所合成，每條絲腺分前部、中部和后部三個功能區(qū)域，后部和中部分別特異合成家蠶絲素蛋白和絲膠蛋白等繭絲纖維的主要結(jié)構(gòu)成分；這種部位特異性決定了蠶絲各組分，尤其是有效組分絲纖維的所占比例和加工特性。三是時間特異性：家蠶絲腺細(xì)胞分化于胚胎發(fā)育時期，盡管早期幼蟲的蛻皮期能夠合成少量蠶絲蛋白，但大量合成絲蛋白并形成絲纖維卻是在末齡幼蟲第3天開始，具有嚴(yán)格的時間調(diào)控。因此，闡明蠶絲品質(zhì)性狀機(jī)理，主要的科學(xué)內(nèi)

4、涵是回答上述三個特性的分子調(diào)控機(jī)制。前期研究表明，絲蛋白編碼基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯機(jī)制是決定絲蛋白合成機(jī)制的關(guān)鍵因素。通過絲腺特異基因的大規(guī)模鑒定和功能研究，初步發(fā)現(xiàn)絲蛋白編碼基因受兩大信號通路的調(diào)控。一是激素信號通路，主要調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的時間特異性；二是受發(fā)育主控基因，即高度保守的同源異型盒（Homeobox）類轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子所調(diào)控，主要決定絲蛋白基因表達(dá)的空間特異性。為此，本期項目將重點研究fibH、fibL、P25和Ser1～3等主要絲蛋白