家蚕（Bombyx mori）在中国具有5000年的历史，是野桑蚕驯化而来的完全变态昆虫，不仅是重要的经济昆虫，也是鳞翅目昆虫的模式生物。研究家蚕生命过程中的各种表征、功能基因及其分子机制是对家蚕进行完全利用使其经济利益最大化的重要前提。另一方面由于家蚕与鳞翅目昆虫具有高度同源性，家蚕在分子水平上的研究成果也可以作为认识其他重要鳞翅目昆虫的功能性状发生机理提数据来源，为害虫的防治及种间特异性防治靶点的选择提供新的思路和方法。家蚕的斑纹是家蚕最直观的的体态特征，且种类繁多。家蚕斑纹的研究不仅可以了解其在分子水平上的发生机制，在斑纹限性育种，害虫防治方面也有深远的意义。本实验采用家蚕虎斑斑纹为实验材料，结合应用分子遗传标记技术、HRM分析技术和差异基因表达分析等对家蚕虎斑斑纹的精细定位、发生机理和形成机制进行研究。其研究内容和主要成果如下：一、家蚕虎斑斑纹基因定位材料的配制本实验所用家蚕品种为纯合虎斑品系Zebra和纯合非虎斑品系p50，均保存于中国农业科学院蚕业研究所。虎斑品系Zebra的基因型为ZeZe，p50的基因型+^Ze+^Ze，表型为非虎斑。利用家蚕雌不交换的特点，由Zebra作为母本，p50品系为父本和回交亲本，组配BC1M群体p50×（Zebra×p50）。收集亲本、F₁及BC₁M群体中的非虎斑个体为实验材料，置-25℃低温冰箱保存，以备分子标记多态性筛选和精细定位使用。二、家蚕虎斑斑纹的精细定位本研究采用HRM分析技术对目标基因Ze进行定位分析。利用479个BC1M非虎斑表型个体作为作图群体，用筛选得到的9个多态性标记（s2924-06、s2924-11、s2924-08、s2924-60、s2924-03、s2924-01、s2930-09、s2930-16、s2930-22）进行家蚕虎斑Ze基因的定位分析。采用Mapmaker3.0作图软件，取重组值（LOD）为3.0，绘制出家蚕虎斑基因连锁图，所得到的虎斑基因的连锁图的遗传距离为10.7cM，虎斑位于连锁图谱遗传距离6.4cM。得到了2个与虎斑基因较近的SSR标记为s2924-01、s2930-09，与Ze的距离分别为1.5cM和0.2cM。三、家蚕虎斑与非虎斑基因的表达谱分析利用虎斑品系Zebra与非虎斑品系大造（p50）作为回交品系构建的近等基因系，以此为3眠眠中的幼虫体壁为材料，入眠至蜕皮前每个2h取材1次。分别选择其中虎斑表型个体和非虎斑个体的第3、4腹足中间处截断，去尾部，剩下的体壁作为虎斑体壁材料和非虎斑体壁材料，抽提总RNA，委托上海翰宇生物科技有限公司进行Solexa数字表达谱测序。测序得到的reads的平均长度均为100bp。家蚕虎斑材料数据（Reads）6059501个，其中有效数据（Clean data）5723324个。测序得到非虎斑材料数据为6012510个，其中有效数据5654368个。将虎斑与非虎斑的基因进行表达差异分析，发现虎斑对非虎斑样品中共有303个基因出现了显著差异，其中189个为上调差异，114个为下调差异。这303个显著差异基因中有83个基因与家蚕已知功能基因对应。在189个显著下调基因中共有37个基因有对应的KO分类，下调差异表达基因涉及翻译、转录、折叠、分拣、碳水化合物代谢、核苷酸代谢等，但较多的差异表达基因未能在代谢途径中得到注释，所以我们并没有得到家蚕虎斑非虎斑3眠期间下调基因的显著富集的代谢途径；在114个显著上调基因中共有23个查到了对应的KO分类，上调差异表达基因涉及内分泌和代谢疾病、信号转导、发育等较多，同样由于较多的差异表达基因没有在代谢途径中得到注释，所以没有得到家蚕虎斑非虎斑3眠期间上、下调基因的显著富集的代谢途径。而后，我们对家蚕斑纹色素形成的相关氨基酸的代谢通路中的差异基因进行分析，主要有色氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸代谢通路差异基因分析，3种氨基酸代谢通路中均有不同基因不同程度的上下调，其中最为显著的是在酪氨酸代谢通路中编码酪氨酸羟化酶的基因EC:1.14.16.2（ref|NP₀01138794.1|）显著上调，其基因的主要功能是编码酪氨酸羟化酶，酪氨酸酶在表皮损伤部位催化黑化反应合成黑色素起着重要作用。我们也对在比对中没有比对上的未知基因进行分析发现有3个基因只在家蚕虎斑或非虎斑一方中表达（comp18521_c0_seq1、comp37564_c0_seq1、comp46386_c0_seq1），但这3个基因都没有在Genebank中得到注释，所以尚不明确其功。