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家蚕是一种完全变态发育昆虫,一生经历卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。家蚕作为鳞翅目的模式昆虫,在鳞翅目害虫防治中具有重要作用。家蚕的变态发育过程需要多种激素以及非编码RNA的调控,研究变态发育过程的基因表达调控机制对蚕桑产业和鳞翅目害虫防治都有十分重要的意义。本课题组在前期家蚕的转录组测序中发现了一个长链非编码RNA TCONS00017454可以产生miRNA bmo-let-7、bmo-mir-100和bmo-mir-2795。let-7在很多物种中非常保守,对细胞的命运决定具有重要作用。为了研究TCONS00017454的生物学功能以及它在家蚕发育过程中的调控机制,我们首先研究了TCONS00017454、bmo-let-7、bmo-mir-100和bmo-mir-2795在家蚕不同发育时期的表达谱。其次通过在家蚕个体中注射TCONS00017454 dsRNA干涉TCONS00017454的表达,研究TCONS00017454对家蚕变态发育的影响。最后,通过在BmN细胞中施加外源蜕皮激素20 E,研究TCONS00017454通过let-7 miRNA基因簇调控家蚕变态发育的分子机制。主要研究结果如下:1.TCONS00017454与let-7 miRNA基因簇在家蚕幼虫期的表达谱。以家蚕幼虫不同发育时期的总RNA为研究对象,荧光定量PCR检测TCONS00017454与let-7miRNA基因簇的表达谱。结果表明,TCONS00017454与bmo-let-7和bmo-mir-100的表达趋势一致,而与bmo-mir-2795之间没有明确的相关性,说明同一基因簇内的miRNA可能具有自己独立的启动子。2.TCONS00017454与let-7 miRNA基因簇在家蚕蛹期及成虫的表达谱。以家蚕蛹期不同发育时期的总RNA为研究对象,荧光定量PCR检测TCONS00017454与let-7 miRNA基因簇的表达谱。结果表明,TCONS00017454与bmo-let-7的表达趋势相一致,而与bmo-mir-2795和bmo-mir-100之间的相关性不强,说明在家蚕不同发育阶段,lncRNA和miRNA之间可能存在不同的互作关系。3.在体内干涉TCONS00017454后,导致家蚕发育异常。通过在体外合成TCONS00017454 dsRNA,注射3龄1天家蚕,结果发现,注射TCONS00017454dsRNA后引起家蚕在不同龄期过渡时不能正常蜕皮、拉稀、体型变小。对干涉效果进行检测,发现注射dsRNA后,家蚕体内TCONS00017454的相对表达量下调80%,bmo-let-7、bmo-mir-100、bmo-mir-2795的相对表达量分别下调40%、36%和40%。4.细胞实验验证TCONS00017454和miRNA的互作。用5μM的20 E处理BmN细胞48 h后,提取RNA,荧光定量PCR检测TCONS00017454和let-7 miRNA基因簇的表达情况。结果表明TCONS00017454、bmo-let-7、bmo-mir-100和bmo-mir-2795都被20E诱导上调表达。接着我们对bmo-let-7的靶基因进行了检测,发现E74、FTZF1的相对表达量被显著下调,表明TCONS00017454可通过miRNA let-7调控其靶标基因E74、FTZF1的表达从而参与家蚕变态发育。