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家蚕的性别属于雌性异型配子决定机制,雌性化Fem基因的研究一直没有实质性进展。果蝇Sxl基因是其性别决定的主开关基因。本文研究了一个新发现的家蚕Bm-Sxl基因的时空差异性和性别差异性表达,探讨了Bm-Sxl基因在家蚕性别决定中可能的作用。
根据公布的Bm-Sxl基因序列(Temyuki Niimi,et al.2006)设计了特异引物,用RT-PCR技术对Bm-Sxl基因进行了扩增、分析。家蚕Bm-Sxl基因在家蚕五龄中肠中没有表达;但在五龄幼虫和蛹期的卵巢中均有表达,表达量无明显时期差异;在脂肪体和血液中,熟蚕期Bm-Sxl基因表达丰度明显低于其它时期。家蚕Bm-Sxl基因在处女蛾卵和产下0.5 h卵中没有表达,但在30 h卵龄的胚胎中有转录活性,与果蝇的Sxl基因活化启动时间相近,推测家蚕Bm-Sxl基因可能和性别决定有关。Bm-Sxl基因的性别差异性表达分析结果表明,卵期雌雄表达存在差异,Bm-Sxl基因在雌卵中特异性表达,进一步推测Bm-Sxl基因可能和性别决定有关。
野生鳞翅目昆虫与经过人工驯化饲养了几千年的家蚕可能存在较大的遗传变异。为了解家蚕Sxl基因在其它鳞翅目昆虫中的遗传差异情况,从野桑蚕卵中克隆了两条包含完整ORY框的Bmand-Sxl基因片段(Bmand-Sxl-1为1 218 bp,Bmand-Sxl-2为1 279 bp),进行了原核表达。野桑蚕的Bmand-Sxl基因克隆测序后,与家蚕相应的序列比对发现,仅有11个和7个碱基差异,同源性达99.1%和99.4%。野桑蚕的Bmand-Sxl-1基因片段克隆在pET-28a(+)的BamH I和EcoR I位点之间,推测表达的融合蛋白包括341个氨基酸残基,其结构中均含有2个保守的RNA识别基序RRMo使用SMS蛋白分子量在线工具包,计算出融合蛋白的分子量大小为37.77 k。含重组质粒的BL21菌体总蛋白电泳及Western免疫印迹杂交都可检测到与理论分子量一致的蛋白条带。因此,野桑蚕Bmand-Sxl-1基因与His6序列在大肠杆菌中成功实现融合表达,为In vitro研究Bmand-Sxl基因功能提供了条件。