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DNA甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰,与昆虫胚胎发育及滞育有关。家蚕不仅是一种卵期滞育的鳞翅目昆虫,也是研究DNA甲基化与胚胎发育关系包括滞育的良好模式生物。家蚕体内的甲基转移酶系统由Dnmt1和Dnmt2组成,没有Dnmt3。依据家蚕化性次数,即品系滞育世代次数不同,可以划分为一化性、二化性和多化性品系。其中环境和母体遗传因素会影响二化性品系子代蚕卵的滞育性,若亲代蚕卵在25℃高温光照条件下进行催青处理,则其下代蚕卵为滞育卵;而胚胎期在15℃低温黑暗条件进行催青处理,则其下代蚕卵为非滞育卵。这种环境信号对滞育性的调控是一种表观修饰,但是其机制尚未完全清楚。因此,本研究以家蚕不同化性品系和二化性品系蚕卵在不同温度、光照催青条件下获得的家蚕为材料,分析不同发育时期2个Dnmt基因（Bm Dnmt1和Bm Dnmt2）的转录水平和子代蚕卵DNA甲基化水平;并进一步对二化性品系不同催青条件获得的蛹期第2天蚕蛹Dnmt基因进行RNAi,以深入了解DNA甲基化在家蚕胚胎发育和滞育调控中的作用,丰富表观遗传对生命进程的调控研究。主要开展如下研究。1.家蚕不同化性品系Bm Dnmt的转录特性分析以一化性品系鲁一（Lu1）和安康4号（AK4）、二化性品系秋丰（QF）和P50、多化性品系の海（NH）与Nistari共6个品系为材料,分别提取幼虫期不同组织、蛹期卵巢和胚胎发育早期蚕卵组织的总RNA,采用q RT-PCR方法分析了Bm Dnmt的转录特性。结果显示,Bm Dnmt在卵期、幼虫期和蛹期均有表达,胚胎发育早期的表达水平高于蛹期和幼虫期;胚胎发育早期,Bm Dnmt在不同化性品系间的转录水平和变化趋势存在差异,Bm Dnmt在Nistari品系中转录水平显著高于NH品系;幼虫期,Bm Dnmt在多化性品系卵巢或精巢组织中转录水平显著高于二化性品系,多化性无滞育品系Nistari中的转录水平显著高于有滞育品系NH;蛹期卵巢组织中,NH的Bm Dnmt1转录水平显著高于二化性品系（QF和P50）。由此推测家蚕化性以及子代蚕卵的滞育性与DNA甲基化存在某种关联。2.家蚕不同化性品系子代蚕卵胚胎发育早期DNA甲基化水平分析不同化性品系蚕卵胚胎发育早期,Bm Dnmt的转录水平存在差异,那么它们的DNA甲基化水平又如何呢?为此,我们以上述6个不同化性品系子代蚕卵为材料,利用免疫荧光方法检测了胚胎发育早期蚕卵的DNA甲基化水平。结果显示,在2～96h期间,家蚕不同化性间子代蚕卵的DNA甲基化水平存在差异,多化性无滞育品系Nistari品系在胚胎发育早期DNA甲基化水平整体来说显著高于有滞育品系NH,这种趋势和Bm Dnmt在不同化性品系子代蚕卵中的表达趋势一致。这些结果表明DNA甲基化参与了家蚕化性和子代滞育性的调控。3.家蚕二化性品系子代不同滞育命运蚕卵胚胎发育早期Bm Dnmt的转录特性和DNA甲基化水平分析上述结果已表明DNA甲基化参与家蚕子代滞育性调控,但是调控机制还不清楚。因此本研究通过q RT-PCR方法分析了二化性品系秋丰低温催青组（QFLT组）子代非滞育卵ND、常温催青组（QFHT）子代滞育卵DD和浸酸卵（IA）Bm Dnmt的表达水平差异。结果发现,ND和IA的Bm Dnmt表达水平显著高于DD。进一步利用免疫荧光方法发现家蚕子代不同滞育命运蚕卵的DNA甲基化水平趋势具有很大的差异,这种差异和Bm Dnmt在蚕卵组织中表达趋势一致。暗示亲代胚胎期催青条件和浸酸处理会通过影响DNA甲基化修饰的改变,从而参与塑造子代蚕卵不同滞育性。4.RNAi敲低蛹期Bm Dnmt表达对DNA甲基化水平和滞育相关基因表达水平的影响分析为了研究DNA甲基化如何响应胚胎期催青条件的变化,从而参与家蚕子代滞育性调控,我们通过q RT-PCR方法分析了Bm Dnmt在QFHT组和QFLT组蛹期2-5d卵巢组织中表达水平,结果显示Bm Dnmt在2种处理组中表达呈现下降的趋势,总体QFLT组表达水平显著高于QFHT组。进一步利用RNAi技术在QFHT组和QFLT组2d雌蛹对Bm Dnmt基因进行干涉。结果显示,Bm Dnmt干涉后Bm Dnmt1和Bm Dnmt2的转录水平在2组中都极显著下降,DNA甲基化水平也均显著下降。敲低Bm Dnmt1后,在QFHT组中FAR-1和AKR下调,DH和DHR-1没显著影响,在QFLT组中FAR-1和DH上调,AKR和DHR-1下调。敲低Bm Dnmt2后,在QFHT组和QFLT组中FAR-1、DH表达结果和敲低Bm Dnmt1结果一致,而DHR-1和AKR表达结果不一致。说明DNA甲基化可能通过调控FAR-1、AKR、DH和DHR-1的表达参与家蚕滞育调控。综上所述,DNA甲基化作为一种表观遗传修饰,通过响应亲代胚胎期催青条件的不同和浸酸处理的环境信号,发生DNA甲基化修饰的改变,从而参与家蚕滞育关联基因的表达调控和子代蚕卵不同滞育命运的塑造。本研究为解析DNA甲基化在家蚕胚胎发育和滞育中的调控机制提供了新的见解。