昆虫幼虫组织在变态发育期间发生退化或消亡。近年来随着对果蝇(Drosophlia)等昆虫变态发育研究的深入，人们清楚地认识到，昆虫变态期幼虫组织的退化或消亡并不是象过去认识的那样简单，仅是一个组织化学的降解过程，而是在蜕皮激素(ecdysone，Ecd)诱导下由遗传控制的程序性细胞死亡的过程(programmed cell death，PCD)。即在这种细胞死亡的PCD机制中：由于在变态期蜕皮激素信号的诱导，启动了幼虫组织细胞发生细胞自噬(autophagy)和凋亡(apoptosis)。 家蚕(Bombyx mori)是重要的经济昆虫并作为鳞翅目的模式代表昆虫之一，迄今为止有关家蚕自噬和凋亡的研究还非常少见。通过对家蚕变态期幼虫组织发生细胞自噬和凋亡的研究，不但可以互补印证或发展目前有关动物细胞自噬和凋亡的认识，更重要的是将可能阐明以家蚕为代表的鳞翅目昆虫变态发育的PCD机制和调控细胞自噬和凋亡发生的关键基因功能，对于指导家蚕蛹期变态、进行农林害虫的防治提供一定的理论参考。 家蚕丝腺作为特化发育的丝蛋白合成和分泌的器官，在蛹变态期将完全退化消亡，是研究家蚕变态期细胞自噬和凋亡的极好的靶组织之一。本研究首次从一个全新的认识角度，对家蚕变态期丝腺细胞发生的自噬和凋亡及其蜕皮激素相关基因的影响进行比较系统的研究，对今后深入研究家蚕变态发育的PCD分子机制提供参考。 本文首先通过光学显微镜、透射电子显微镜观察的形态分析和DNA Ladder检测，研究了家蚕丝腺组织细胞自噬和凋亡的形态特征，进而通过荧光定量的Real-time PCR检测，研究了蜕皮激素受体BmEcR，蜕皮激素激活的早期转录因子BmBR-C、BmE74A、BmE75B、BmE75C、BmβFTZ-F1、BmHR39，凋亡抑制蛋白基因BmIAP、BmIAP-a、BmIAP-c和凋亡的半胱氨酸蛋白酶家族caspases成员BmCas-a和BmCas-c等基因在变态期丝腺组织转录活性的时序变化，分析了丝腺细胞发生的自噬和凋亡与这些蜕皮激素相关基因的分子联系。 进而对BmEcR、BmE74A、BmE74B、BmBR-C等转录因子基因序列进行了克隆鉴定，在此基础上通过在幼虫注射dsRNA的方法，实现了对BmEcR、BmBR-C和BmE74A的RNA干扰，初步研究了这3个基因的沉默对家蚕变态发育的影响。 论文研究获得的主要结果如下： 1.家蚕丝腺组织在蛹变态期发生细胞自噬和凋亡的形态特征主要表现为：(1)丝腺细胞的自噬和凋亡可能在熟蚕-吐丝期就已启动，是一个逐渐由少数发展为多数直至全部细胞的过程，到化蛹初期(化蛹1～3d)两种细胞死亡达到盛期，导致丝腺组织在化蛹3d完全消亡；(2)自噬和凋亡可以同时或分别发生于某一丝腺细胞中；(3)丝腺细胞从熟蚕时已开始发生自噬的Cvt途径和Autophagy途径，Cvt泡融合发展为连片的空泡化，并在此过程中与溶酶体相互融合，后者可能为Cvt泡内容物的降解提供了水解酶。 2.通过相对荧光定量的Real-time PCR检测显示，在家蚕发育的5龄末期，随着蜕皮激素分泌活性的迅速增加，蜕皮激素受体基因BmEcR首先作出应答，在吐丝2d转录活性达到高峰，BmE74A和BmHR39和BmβFTZ-F1紧接其后，依次在吐丝期和预蛹期达到活性高峰，这3个蜕皮激素相关基因的转录水平显著高于其他受检测的蜕皮激素相关基因的活性，提示家蚕BmE74A和BmβFTZ-F1可能是同时诱导丝腺细胞发生自噬和凋亡的早期关键转录因子。 3.采用RT-PCR的方法由家蚕克隆了BmEcR的3个同系物基因BmEcR1(2、3)，2个E74家族基因BmE74A、BmE74B和1个家蚕BmBR-C-Z4基因，并初步对BmE74A和BmBR-C-Z4基因进行了原核表达。 4.通过在5龄幼虫末期注射dsRNA的方法，实现了对BmEcR、BmBR-C和BmE74A的RNA干扰，导致这3个基因在化蛹初期的mRNA水平被降低至13～17％；显著降低了蜕皮激素级联网路中其他相关基因的转录水平，并在不同程度上影响虫体的正常变态发育，导致出现部分不蜕皮的畸形死亡蛹、成虫小翅表型和丝腺PCD异常。对这3个基因的部分沉默，严重影响了蜕皮激素网络中上游或者下游转录因子的表达，暗示它们在家蚕蛹变态期发育过程中的重要作用。