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为了更好的适应生存环境,大部分昆虫需经历变态发育过程。在完全变态昆虫的发育过程中,幼虫组织需经历退化重塑,其中细胞凋亡在这一过程中扮演着重要角色。细胞凋亡作为一种维持机体内环境稳态的自主程序性死亡方式,在后生动物的正常发育中发挥着基础性作用,尤其是昆虫变态过程中组织的退化重塑过程。果蝇I4P拮抗剂RHG基因家族成员是细胞凋亡关键诱导因子,在调节果蝇正常发育的细胞凋亡进程中发挥着关键作用。BmIBM1基因是目前在家蚕中唯一鉴定到的RHG基因家族同源基因。家蚕（Bombyxmori）作为鳞翅目的重要模式生物,属于完全变态发育昆虫,在家蚕幼虫到蛹的转换时期,脂肪体组织会经历退化重塑。研究表明蜕皮激素可以诱导脂肪体中的细胞凋亡,BmIBM1基因作为凋亡信号通路上游重要的凋亡诱导因子,其是否参与家蚕脂肪体退化重塑过程中的凋亡调控目前尚不清楚。基于此,本研究探究了BmIBM1基因在家蚕幼虫到蛹过渡时期脂肪体细胞凋亡过程中的功能以及蜕皮激素对BmIBM1基因的调控。通过本研究可为解析家蚕变态发育过程的细胞凋亡调控机制提供理论参考,同时也可为高等动物组织器官的形成机制解析提供线索。主要研究结果和结论如下:1.BmIBM1基因功能及功能基序分析结合在线软件工具SMART和TMHMM预测到BmIBM1蛋白具有一个跨膜结构域,对BmIBM1在家蚕细胞中的定位分析发现其分布于细胞质线粒体上。通过荧光定量PCR对BmIBM1基因在家蚕发育过程中的表达模式进行分析,结果显示BmIBM1基因的相对表达量在幼虫到蛹的过渡时期具有显著上调趋势,同时BmIBM1基因在预蛹期的脂肪体组织中表达量较高。为了验证BmIBM1基因在细胞凋亡中的功能,在家蚕细胞中过表达和干涉BmIBM1基因,利用TUNEL染色分析、Caspase酶活性检测以及检测细胞色素C释放情况对细胞凋亡水平进行检测。结果显示过表达BmIBM1基因后细胞中TUNEL标记的凋亡细胞增多,细胞中Caspase酶活性增加,细胞中细胞色素C释放,表明细胞发生凋亡。干涉BmIBM1基因细胞中Caspase酶活性与对照组相比显著降低,细胞凋亡受到抑制。结合以上表明BmIBM1基因通过线粒体凋亡途径发挥其促凋亡功能。为了探究BmIBM1的功能基序,通过MEME在线工具对BmIBM1的保守基序进行了预测,预测结果显示BmIBM1有两个保守功能基序,在细胞水平检测了这两个截短体对BmIBM1促凋亡活性的影响;Caspase酶活性测定结果显示位于BmIBM1第2-8aa位置的功能基序对其促凋亡活性影响较大。为了进一步探究BmIBM1与BmIAP1的作用方式,构建了 BmIAP1基因的截短体真核表达载体,通过免疫荧光以及免疫共沉淀实验明确了 BmIBM1与BmIAP1的结合作用位点,BmIBM1通过其IAP结合基序与BmIAP1的BIR结构域结合发挥作用。2.BmIBM1基因对家蚕脂肪体重塑过程的影响BmIBM1基因的时期表达特征显示其在家蚕变态发育过程中的预蛹期显著上调表达,同时BmIBM1基因在预蛹期的脂肪体组织中表达量较高,暗示其可能参与家蚕幼虫到蛹过渡时期脂肪体的细胞凋亡过程。为了探究BmIBM1基因是否参与家蚕幼虫到蛹转换过程中脂肪体的凋亡调控,进行了BmIBM1基因的个体干涉实验,定量结果显示注射BmIBM1-dsRNA后脂肪体中BmIBM1基因的表达量显著下调,观察结果显示处理组脂肪体的退化出现延迟现象,组织HE染色结果显示处理组个体脂肪体细胞解离延迟。同时在注射BmIBM1-dsRNA后不同时间点对家蚕脂肪体中的细胞凋亡水平进行了检测,结果显示与对照组相比,处理组脂肪体细胞中TUNEL标记的凋亡细胞显著减少,Caspase酶活性显著降低,家蚕脂肪体细胞中线粒体凋亡途径相关促凋亡基因的表达被显著抑制,抑制凋亡基因的表达显著上调。上述结果表明BmIBM1基因影响家蚕脂肪体退化重塑中的细胞凋亡过程。3.蜕皮激素对BmIBM1基因的调控家蚕的变态发育过程受到蜕皮激素调控,在幼虫到蛹过渡时期蜕皮激素滴度增加,同时BmIBM1基因的相对表达量在蛹变态期间有明显上调趋势,这与家蚕幼虫到蛹发育过程中蜕皮激素的滴度变化趋势一致,暗示BmIBM1基因可能受到蜕皮激素调控。为了探究蜕皮激素对BmIBM1基因是否具有调控作用,利用蜕皮激素处理家蚕细胞后检测了BmIBM1基因的相对表达量变化,结果显示蜕皮激素处理后家蚕细胞中BmIBM1基因的相对表达量显著上调,表明BmIBM1基因可能受到蜕皮激素调控。为了进一步探究蜕皮激素对BmIBM1基因的调控作用,首先利用蜕皮激素处理家蚕细胞后检测了细胞凋亡率和细胞中的活性氧水平,结果显示蜕皮激素处理后细胞凋亡率显著提高,细胞中活性氧水平升高,表明蜕皮激素通过线粒体凋亡途径诱导细胞凋亡。利用蜕皮激素处理家蚕细胞之后干涉BmIBM1基因的表达,检测到细胞凋亡率下降的同时细胞中Caspase酶活性受到抑制,表明干涉BmIBM1基因可以挽救蜕皮激素诱导的细胞凋亡,蜕皮激素对BmIBM1基因具有调控作用。为了探究BmEcR基因对BmIBM1基因的调控作用,干涉BmBR-C、BmE74和BmE93基因的表达后检测BmIBM1基因的相对表达量变化。结果显示,与对照组相比,干涉BmBR-C和BmE93基因后BmIBM1基因的表达量显著下调,表明蜕皮激素是通过影响家蚕蜕皮激素信号通路中的初级应答因子BmBR-C和BmE93的表达进而实现对BmIBM1基因的调控。为了探究蜕皮激素是否影响家蚕脂肪体中的细胞凋亡过程,通过外源注射蜕皮激素后对脂肪体中的细胞凋亡水平进行了检测,检测结果显示注射蜕皮激素12h后脂肪体细胞凋亡水平显著升高,BmIBM1基因的相对表达量显著上调,同时BmBR-C和BmE93基因的相对表达量显著上调,促凋亡基因BmDreed相对表达量显著上调,抑凋亡基因BmIAP1相对表达量显著下调。表明蜕皮激素可能通过影响蜕皮激素信号通路初级应答基因BmBR-C和BmE93的表达进而影响BmIBM1基因参与的家蚕脂肪体细胞凋亡过程。