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家蚕(Bombyx mori)身为鳞翅目昆虫良好的模型生物,不仅经济价值高,而且具有十分重要的研究意义,目前已被众多的生物学研究者们当做研究生物遗传的首选研究材料,在家蚕的遗传特性研究以及对家蚕各种突变体的突变控制基因的功能研究方面取得了丰硕的成果。家蚕是完全变态发育的昆虫,在家蚕变态发育的过程中,每个生长阶段都需经历一次蜕皮,这是家蚕在其整个生命过程之中的非常重要的成长过程,是每个家蚕从卵孵化至化蛹都必须要具备的条件。家蚕四龄不眠蚕突变体(non-molting in the 4thinstar,nm4)和袖珍蚕突变体(mini)是在家蚕品种资源S8V中同时发现的两种新型的家蚕的突变体,其中,nm4突变体生长到四龄将眠期之后便会出现无法蜕皮而致其死亡;mini突变体体型远远小于相同生长阶段中野生型家蚕的体型,4龄期仍只有正常2龄蚕大小,突变体2龄开始就能分辨,发育整齐但迟缓,发育到4龄后半期陆续死亡。本课题进行nm4突变体和mini突变体遗传学分析,确定了两个突变基因属于独立遗传。继而对突变基因做出定位分析,建立了突变基因的遗传连锁图谱。主要内容如下:一、四龄不眠蚕的遗传分析选择家蚕S8V品种有四龄不眠蚕突变体(nm4)分离的蛾区进行调查,正常型与nm4之间的分离比表现为3:1;突变个体在1-3龄期可以与野生型家蚕一样入眠,生长至四龄将眠期持续一周左右便会出现无法蜕皮而相继死去。因此,该突变体采用杂合体进行继代。用杂合型(+nm4)个体与正常型家蚕进行杂交,得到以下结果:不管是正交还是反交,得到的F1代都表现为正常型家蚕,F2代有的蛾区出现了性状分离,有正常型家蚕和nm4突变体两种,其中,正常型与nm4之间的分离比表现为3:1;用正常型亲本,分别与正交和反交得到的F1代进行回交实验,结果得到的后代都是正常的表型,用杂合型(+nm4)个体作为回交的亲本,同样与正交和反交得到的F1进行回交,结果有的蛾区也出现了出现家蚕和nm4家蚕两种表型,并且它们的分离比是3:1。由上述实验结果可以得出,nm4突变体是由位于常染色体上的一个隐性的基因控制的。二、四龄不眠蚕突变基因定位配制两种亲本种群(P1、P2),杂交一代种群(F1),两种回交一代种群(BC1F、BC1M),利用两种亲本种群以及杂交一代种群进行实验,找到28对家蚕染色体上的多态性SSR分子标记,然后以BC1F群体分离的正常型和突变型各10头蚕为材料进行连锁验证实验,实验结果四龄不眠蚕(nm4)的突变基因位于家蚕第12号染色体上;以BC1M群体中分离的340个四龄不眠蚕(nm4)个体来进行定位实验,最后将四龄不眠蚕(nm4)突变基因精细定位在两个具有多态性SSR标记引物S2990-82与S2990-157区间内,这两个多态性标记相距0.4cM,物理距离大约320.3kb,区间内包含了12个候选的基因。通过查阅NCBI数据库找到了这12个候选基因的功能。利用蜕皮激素20E添食突变体,使突变体能蜕皮发育到5龄。说明该突变体是蜕皮激素水平有缺陷,使突变体不能正常蜕皮发育。三、袖珍蚕突变体的遗传分析和基因定位与家蚕四龄不眠蚕(nm4)突变体遗传分析相同的方法分析袖珍蚕突变体(mini),结果显示袖珍蚕突变体(mini)也是由家蚕常染色体上的一个隐性基因所控制的突变,表现纯合致死。两个杂合基因型的个体自交,后代出现3:1分离。但与野生型的杂交分离后代中袖珍蚕突变体较少,达不到3:1的比例,不明因子影响着杂交世代中突变体的分离。同样基因定位结果袖珍蚕突变体(mini)的突变基因位于家蚕第22号染色体上。家蚕四龄不眠蚕突变体(nm4)和袖珍蚕突变体(mini)虽然是同时在家蚕品种资源S8V中发现,它们的共同点都表现为生长发育异常,本课题研究明确了它们是独立的突变体,受控于不同的基因。进一步挖掘基因的功能,以其作为靶标基因应用到鳞翅目害虫种群控制具有积极意义。