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家蚕是重要的经济昆虫,丝腺是家蚕合成和分泌蚕丝的器官,对茧丝合成机制的研究一直是蚕学研究的热点。家蚕丝腺细胞仅在胚胎期发生约10次分裂,形成了包含前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺的约1080个细胞,在幼虫期丝腺细胞不再发生分裂,细胞数不再增加,但是丝腺细胞会持续的增大。幼虫期丝腺细胞数目不增加而体积增大靠的是一种特殊的细胞周期形式——核内有丝分裂,其仅由连续的S期和G1期组成,即基因组持续的重复复制而缺乏分裂期,从而使得细胞中DNA含量急剧扩增。家蚕幼虫的中部和后部丝腺DNA大约发生17-19次复制,使得DNA含量增加约217-219倍,为5龄末期大量和快速合成丝蛋白准备了必要的遗传物质。但到目前为止,对于家蚕幼虫丝腺在胚后发育的研究很少,因此幼虫丝腺在胚后发育过程也不清楚。本研究用Brdu体外标记DNA合成,系统分析了家蚕从2龄到5龄幼虫眠期和盛食期丝腺细胞DNA合成状况及营养条件和激素对其发育的影响,获得主要研究结果如下：1.幼虫眠蚕丝腺DNA复制情况。幼虫眠期在中部和后部丝腺能检测到少量的Brdu阳性细胞,前部丝腺检测不到Brdu信号,表明眠期中部和后部丝腺细胞DNA复制并不是完全静止的,仍有少量的细胞在进行核内有丝分裂。2.幼虫饷食期丝腺DNA复制情况。幼虫起蚕饷食6h后中部和后部丝腺能检测到明显的Brdu信号,前部丝腺信号很少,饷食24h阳性细胞数明显增多,从6h到24h表现出逐步增强,48h和24h检测到的情况类似,表明丝腺细胞DNA复制在眠起后逐步被激活。3.5龄期丝腺DNA复制变化情况。5龄1天在中部和后部丝腺能检测到大量Brdu阳性细胞,前部丝腺有少量阳性信号。5龄2天至5天在前中后部丝腺都检测到大量Brdu阳性信号。5龄6天时,在前部丝腺能检测到信号,中部丝腺阳性信号非常少,后部丝腺已检测不到阳性信号。游走期前部丝腺检测到阳性信号已很少,中部和后部丝腺都检测不到阳性信号。表明丝腺细胞在5龄末期退出核内有丝分裂周期,且停止核内有丝分裂在前中后部丝腺并不是同时的,其中后部丝腺持续到5龄第5天,中部丝腺持续到5龄第6天；前部丝腺持续到游走期；后部丝腺比前部丝腺提前退出核内有丝分裂。4.激素和饥饿对幼虫丝腺DNA复制的影响。分别用不同浓度的保幼激素、蜕皮激素处理3龄幼虫眠期丝腺,激素处理组和对照组相比Brdu阳性细胞数无明显差异,表明丝腺DNA合成可能不直接受到激素的调控,推测在眠期核内有丝分裂受到抑制是多种机制共同调控的结果。对眠起后4龄幼虫分别进行饥饿6h、24h、48h以及饥饿48h后喂食4h处理,结果饥饿6h时在前、中、后部丝腺能检测到Brdu阳性细胞,表明幼虫眠起后丝腺细胞内DNA起始合成是一个自发调控的过程,不依赖于喂食；饥饿24h后,在中部和后部丝腺都无阳性信号,在前部丝腺有很少量阳性信号；饥饿48h时,前、中、后部丝腺都检测不到信号,并且48后再喂食4h仍无信号,表明在核内有丝分裂的丝腺细胞中DNA合成的持续进行受到喂食的影响。5.家蚕丝腺细胞中周期相关基因的RNA水平表达情况。采用RT-PCR技术检测4龄至吐丝24h不同时间点丝腺cdt1、pcna、cyclinE、cdk2、cdk1的表达情况,结果显示这些基因在熟蚕时表达量大大降低,吐丝后几乎检测不到表达,说明丝腺在5龄6天时完成发育,开始退出核内有丝分裂周期,这与Brdu标记检测到的结果是非常相似的。