TGF beta信号通路广泛存在于人、线虫、果蝇、斑马鱼等生物,调控细胞成型与凋亡、细胞命运特化、细胞增殖、胚胎前后轴和背腹轴模式化、诱导胚胎发育和伤口愈合等过程。对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的研究表明,TGFbeta信号通路上的关键因子会影响其翅脉形成、腿部肌肉发育、触角成型、背腹轴分化以及卵的发生。本文利用家蚕突变体研究家蚕TGF beta信号通路上的信号因子对家蚕卵发生的作用机制。家蚕是重要的经济昆虫,研究其卵发生的分子机制对理论和实践都有重要意义。本论文利用家蚕基因组数据库、EST数据库、注释基因数据库和表达芯片数据库和其他昆虫生物的TGF beta信号通路的信号因子信息数据,在信息分析基础上,设计实验,以家蚕卵正常和突变体为材料,利用表达谱和RNAi技术,研究TGF beta信号通路上的信号因子对家蚕卵发生的作用,获得了以下主要结果：1.获得家蚕TGF beta信号通路关键因子候选基因下载已经测序和提交Genbank的模式生物中TGF beta信号通路信号因子的基因序列,比对家蚕基因组数据库和EST数据库,发现了2个家蚕TGF beta信号通路候选基因,为信号因子和转导因子,分别命名为Bmdpp和Bmsmado2.克隆家蚕Bmdpp和Bmsmad基因根据预测的候选基因,设计引物PCR扩增和克隆测序验证,克隆得到Bmdpp基因和Bmsmad基因。Bmdpp基因位于12号染色体,nscaf2993。Bmdpp编码区的外显子长1110bp,编码氨基酸长度370。内含子1884bp,与家蚕基因组数据库预测的BGIBMGA010384序列有差异。Bmsmad基因也位于12号染色体,nscaf2993。Bmsmad基因全长6415bp,编码区3个外显子长度分别为101bp,167bp和1001bp,编码区外显子总长1269bp,编码氨基酸长度为423。其中2个内含子长度分别为4142bp和1004bp。3.家蚕卵突变品系中Bmdpp和Bmsmad基因的序列测定和分析家蚕P50(大造)野生型,比较分析其他6个卵突变品系溃卵(Grcol),大卵(Ge),长形卵(elp),小卵(sm),纺锤形卵(sp),桂灰卵(grk/Gr~K)。发现溃卵Grcol和大卵Ge两个系统中Bmdpp基因各自有一个位点突变,即GAG(E)突变为GGG(G),编码氨基酸由谷氨酸变成甘氨酸。溃卵Grcol和大卵Ge品系中的突变位点发现位于TGF beta信号因子DPP氨基酸序列的前肽区。而Bmsmad基因序列在所有测序的7个品系中没有变异。4.家蚕卵突变体品系卵表面构造和卵孔电镜观察对正常型和突变型的7种家蚕品系的蚕卵表面构造和卵孔做电子显微镜的观察,发现不同品系间卵孔结构有差异,体现为卵孔周围卵纹所形成的类似花瓣数量的差别,其中长形卵elp,小卵sm和纺锤形卵sp三种品系的“花瓣”个数相对较少(分别为6个、9个、9个)；溃卵Grcol和大卵Ge两个品系相对P50卵孔周围的“花瓣”个数略微增加(分别为12个和13个)。5.家蚕Bmdpp和Bmsmad基因的RNAi实验设计适当的注射时期,合成家蚕Bmdpp和Bmsmad基因的dsRNA,分别注射到家蚕体内从而干涉目标基因Bmdpp和Bmsmad。注射后的个体,正常饲养和交配产卵,并且进行Q-RT-PCR检测和蚕卵电镜观察。结果发现在注射上述dsRNA后,家蚕体内Bmdpp和Bmsmad基因的mRNA都比正常型有所降低,并且增加注射dsRNA的量会进一步降低目标基因的mRNA。但电子显微镜观察注射后产下蚕卵的结果,卵表面构造、卵孔特征及卵孔周围“花瓣”个数没有明显差异。综合上述研究结果,家蚕TGF beta信号因子对卵发生的作用影响有限,推测家蚕中TGF beta信号因子功能可能发生了分化。