【摘 要】
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家蚕（Bombyx mori）,最大贡献是合成丝蛋白继而泌丝给人类提供华丽而舒适的丝织品。丝腺是家蚕合成和分泌丝蛋白的重要腺体,温度在丝腺合成丝蛋白过程中有重要调控作用,对蚕丝产量和品质有重要影响,揭示温度对丝蛋白基因表达的调控作用,可有效调节熟蚕吐丝量和丝质量。本研究以实用蚕品种‘贵蚕7号’为研究对象,在丝腺发育和丝蛋白合成关键时期（5龄期）分别采用20℃、25℃和30℃饲养,通过表型性状调查、
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家蚕（Bombyx mori）,最大贡献是合成丝蛋白继而泌丝给人类提供华丽而舒适的丝织品。丝腺是家蚕合成和分泌丝蛋白的重要腺体,温度在丝腺合成丝蛋白过程中有重要调控作用,对蚕丝产量和品质有重要影响,揭示温度对丝蛋白基因表达的调控作用,可有效调节熟蚕吐丝量和丝质量。本研究以实用蚕品种‘贵蚕7号’为研究对象,在丝腺发育和丝蛋白合成关键时期（5龄期）分别采用20℃、25℃和30℃饲养,通过表型性状调查、酶联免疫测试、转录组数据分析、q RT-PCR分析等方法,探讨温度对家蚕丝腺发育及丝蛋白合成的影响,并筛选标记基因。主要结果如下:1.温度对五龄丝腺和蚕茧茧质的影响利用电子精密天平对不同温度（20℃、25℃、30℃）下五龄第二天至第七天的丝腺进行称量,25℃饲育环境下的丝腺重每日增幅最大,丝腺发育状态较优;上蔟结茧结束后对蚕茧进行数量性状的调查,25℃饲育环境下的雌性茧层率达21.58%,雄性茧层率高达26.02%,雌雄平均茧层率达23.80%,各个指标都优于其他温度实验组。2.温度对丝蛋白种类、含量的影响使用酶联免疫的方法分组测定不同温度下丝蛋白种类和含量,蚕丝素重链Fib-H蛋白、蚕丝素轻链Fib-L蛋白、蚕丝素P25蛋白、蚕丝胶ser-1蛋白以及蚕丝胶ser-2蛋白均在25℃饲育环境下含量最多,各温度实验组间比较的结果均有显著性差异。3.丝蛋白合成有关通路及标志基因的筛选取不同温度下终熟期的后部丝腺进行转录组比较分析,结果表明,H组（30℃）和L组（20℃）与正常适宜饲养温度组（25℃）相比,H组有67个显著上调差异表达基因,196个显著下调差异表达基因;L组有101个显著上调差异表达基因,124个显著下调差异表达基因。GO和KEGG富集分析发现,H组差异表达基因主要集中于氨基酸代谢、保幼激素酯酶活性等与丝蛋白合成相关的信号通路,L组差异表达基因主要富集于苯丙素的生物合成、谷胱甘肽代谢等与物质代谢相关的信号通路,共同富集的通路集中于物质运输和能量代谢。初步推测高温可能同时影响到丝腺的发育和丝蛋白的合成来影响蚕丝产量,而低温可能主要是通过能量代谢间接影响丝蛋白的合成。初步筛选到6个可能参与丝蛋白合成的重要基因、酶及蛋白。4.编码丝蛋白基因和BGIBMGA004726标志基因的温度应答利用荧光定量PCR仪,测定了在20℃、25℃和30℃下上蔟前一天的后部丝腺中编码丝蛋白相关基因fib-H、fib-L、P25、Ser-1、Ser-2的相对表达量,结果表明,丝素fib-H、fib-L、P25基因、丝胶Ser-2基因在20℃、30℃的表达量均低于25℃下的表达量;BGIBMGA004726标志基因在25℃下的时期表达谱和组织表达谱分析的结果表明,在五龄第六天表达量最高,在五龄第七天的后部丝腺表达量高于头部组织和中肠组织。初步验证了温度响应下基因相对表达量与其相应个体丝蛋白产量水平的关联性:在25℃下编码丝蛋白基因、BGIBMGA004726基因的表达模式与25℃下较优的丝腺性能、蚕茧性状调查数据有正相关性,与25℃下丝蛋白种类、含量的检测结果数值最高相呼应。本研究通过对不同温度条件下丝腺转录组分析及合成丝蛋白的基因表达水平分析,相关结果为家蚕高丝量品种选育奠定了理论和技术基础。
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