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细胞自噬（autophagy）即细胞消化分解自身物质的过程,在真核生物中相对保守。昆虫的变态发育过程中存在着新老组织的更替,细胞自噬在这一过程中发挥着重要作用。家蚕（Bombyx mori）是鳞翅目昆虫的代表,也是经历人工选择和特殊进化的特种经济动物,其组织在幼虫-蛹变态发育期间发生高水平的细胞自噬。细胞自噬的过程涉及一系列自噬相关（autophagy-related,Atg）蛋白,其中ULK1/Atg1-ATG13/Atg13蛋白复合体主要负责细胞自噬的起始,是细胞自噬发生的关键步骤。该复合体参与细胞自噬发生机制的报道主要报道于酵母、果蝇和哺乳动物中,然而Atg13蛋白在上述三个物种中参与细胞自噬的方式均有所不同,即在不同进化地位的物种中Atg13蛋白的功能和调控机制存在差异。目前,我们对鳞翅目昆虫中Atg13蛋白的功能仍知之甚少,因此本论文以家蚕为实验对象研究了Bm Atg13蛋白的自噬功能。此外,我们还发现在从幼虫到蛹的变态发育过程中,家蚕各个器官内细胞自噬发生的情况有所不同。此外,本论文还分别检测了家蚕大造、两广二号和粤蚕6号不同品系的各组织在5龄期至预蛹期的发育变化中的细胞自噬水平。本论文获得的主要研究结果如下:（1）Bm Atg13蛋白存在保守的功能结构域通过对家蚕等15个物种中Atg13蛋白的进化分析发现家蚕Bm Atg13与大蜡螟的Atg13亲缘关系最近,并且Atg13蛋白在鳞翅目昆虫中保守性较高。根据Bm Atg13蛋白的氨基酸序列对其功能结构域进行预测,结果显示Bm Atg13蛋白由N-端的HORMA结构域和C-端的无序区域组成,其中HORMA结构域内包含Bm Atg101结合区,C-末端包含Bm Atg1的结合区。（2）Bm Atg13蛋白的发育表达模式利用蛋白质免疫印迹（Western blot）方法检测了从5龄2天（5L2D）到预蛹第2天（PP2）的家蚕脂肪体中Bm Atg13蛋白的发育变化情况,结果检测到两条Bm Atg13蛋白条带,上条带随着日龄增加逐渐降低,而下条带则与m RNA变化相一致,在预蛹期明显增强。免疫荧光染色（immunofluorescent staining,IF）结果显示,在幼虫-蛹变态、细胞自噬大量发生的时候,Bm Atg13蛋白出现核-质转移。（3）Bm Atg13蛋白在不同家蚕品系中的表达模式呈现保守性利用Western blot分别检测了家蚕实验品系大造、生产品系两广二号和粤蚕6号的5L4D和PP1时期的脂肪体、后丝腺、中肠、马氏管、气管、卵巢和精巢中Bm Atg13蛋白的变化情况。结果显示Bm Atg13蛋白均在后丝腺中高表达,其次是脂肪体、中肠和马氏管,在三个不同家蚕品系中呈现一致性。（4）Bm Atg13蛋白参与调控家蚕细胞自噬在细胞自噬高水平发生的上蔟前12 h注射Bm Atg13基因的ds RNA到家蚕体内,24 h后检测发现Bm Atg13蛋白显著下调,同时Bm Atg8–PE减少,溶酶体酸化受到抑制,显示细胞自噬受阻。在家蚕Bm N细胞中过表达Bm Atg13基因后,Bm Atg8–PE减少,Bm Sqstm1增多,表明细胞自噬受阻。此外,Bm Atg13过表达还能够抑制饥饿诱导的细胞自噬。（5）20E和饥饿信号调控Bm Atg13参与细胞自噬在5L2D时,向家蚕幼虫体内注射20E或用20E处理Bm N细胞诱导后,Bm Atg13的基因表达明显上升,但Bm Atg13蛋白明显减少。20E处理Bm N细胞或饥饿处理5L2D的家蚕幼虫均导致Bm Atg13蛋白上面的条带明显减少。在家蚕幼虫中干扰20E的受体Bm Usp基因后,细胞自噬受到抑制的同时Bm Atg13的表达也受到抑制。这些结果表明Bm Atg13蛋白的自噬功能受到20E和饥饿信号的调控。（6）家蚕不同组织细胞自噬的水平存在差异利用Western blot检测5L4D和PP1时期家蚕大造、两广二号和粤蚕6号的脂肪体、后丝腺、中肠、马氏管、气管、卵巢和精巢中的Bm Atg8蛋白水平。结果显示在5L4D时期三个品系家蚕的后丝腺、中肠、马氏管和气管中的Bm Atg8–PE水平均高于脂肪体,在PP1时期中肠和气管中的Bm Atg8–PE水平显著高于脂肪体。（7）从5龄至预蛹时期不同品系家蚕不同组织细胞自噬的发生存在差异Western blot和Lyso Tracker Red染色显示,在5龄摄食期大造、两广二号和粤蚕6号家蚕的后丝腺存在较强的Bm Atg8–PE,在PP2时期Bm Atg8–PE有所下降,溶酶体酸化水平稳定。中肠在上簇后出现更强的Bm Atg8–PE,但在PP2时期溶酶体酸化程度却突然下降。气管在整个发育变化中都呈现较强的Bm Atg8–PE,但没有检测到较强的溶酶体酸化。马氏管、卵巢和精巢组织在整个发育变化的过程中没有出现较强的Bm Atg8–PE,溶酶体呈现一定程度的酸化但无明显变化趋势,检测的三个家蚕品系同器官之间细胞自噬发生趋势呈现良好的一致性。本论文的研究结果有助于更加精确的阐明Bm Atg13蛋白参与细胞自噬发生的分子机制,并可以获得进化尺度中间物种中Atg13参与自噬的特异或是普遍的规律。有助于进一步阐明细胞自噬在不同组织中的分子机制,和自噬在不同组织中发挥的特异的或普遍的功能,为后续相关研究提供一定的科学依据与工作基础,也为鳞翅目害虫的防治提供新的防治提供新的靶标位点与思考方向。