柞蚕在野外一般以柞树叶为食。由于其蛋白质和不饱和脂肪酸含量高,柞蚕被认为是一种高营养可食性昆虫。柞蚕不能直接吸收柞树叶中的蛋白质,这些蛋白质必须首先在肠道内被消化酶消化,才能被吸收。而膳食蛋白转化为柞蚕蛋白的效率,往往影响柞蚕蛋白质含量。通常情况下,内肽酶首先将膳食蛋白降解为多肽,随后外肽酶将这些多肽进一步水解为游离氨基酸,这些氨基酸被昆虫吸收并用于昆虫生长发育。金属羧肽酶M14家族成员在很多昆虫中被证实参与外源蛋白向内源蛋白转化,且在昆虫肠道消化和致病感染中发挥重要作用。然而关于柞蚕金属羧肽酶M14家族相关研究,还未见报道。因此,本论文基于消化道高表达金属羧肽酶M14基因ApMCP1,全基因组范围内鉴定金属羧肽酶M14家族成员,并研究消化道高表达的M14基因在饥饿和病原感染后的表达模式,同时对饥饿和复喂后的消化道进行比较转录组分析,鉴定参与消化的消化酶基因,为进一步挖掘消化酶参与食物消化功能并最终提高食物蛋白转化率奠定基础。本论文的研究结果如下:1.首先在柞蚕肠道及剩余组织的比较转录组中筛选到一个肠道高表达的金属羧肽酶M14基因ApMCP1,克隆了其全长ORF,发现该基因包含一个1,194 bp的开放阅读框,编码397个氨基酸,预计分子量为45 k Da。通过ApMCP1与其同源蛋白的多序列比对,发现在其保守结构域Zn＿pept domain中,关键氨基酸残基高度保守。2.以ApMCP1基因为查询序列,在柞蚕基因组中共鉴定出14个金属羧肽酶M14家族成员（ApMCP1–ApMCP14）,它们都具有金属羧肽酶M14家族典型的Zn＿pept结构域和锌结合基序,经系统发育分析被进一步划分为M14A、M14B和M14D亚家族。3.对M14家族所有成员进行组织和龄期表达检测,发现ApMCP1和ApMCP9基因主要在肠道中表达,并以ApMCP1和ApMCP9基因作为M14羧肽酶功能研究的重点。4.对饥饿及复喂的柞蚕幼虫解剖后发现,随着饥饿时间的增加,其肠道内容物逐渐减少,直至48 h后被完全消化吸收,复喂后肠道内容物又恢复。饥饿后和复喂后ApMCP1和ApMCP9表现出相反的表达模式,表明它们在消化过程中的功能分化。自然感染Ap NPV后,它们在柞蚕肠道中的表达显著上调,表明对病原体有免疫应答反应。5.对饥饿和复喂后柞蚕肠道转录组进行比较分析,在所有的差异表达基因中共鉴定到57个消化酶基因,其中17个在饥饿后特异差异表达,37个在复喂后特异差异表达,3个在饥饿及复喂后均差异表达。所有差异表达的消化酶基因分别被注释为丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、金属蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶和脂肪酶,还有2个自噬相关蛋白,为进一步研究柞蚕肠道消化酶基因的生理功能奠定了基础。综上,新鉴定出的参与柞蚕食物消化的肠道金属羧肽酶M14基因和其他消化酶基因,对进一步提高膳食蛋白转化率,培育具有更高营养价值的专供食用的柞蚕新品种,是一个重要的起点。