生物钟是昆虫周期性生命活动的重要调控机制,其通过光照、温度、季节变化等因素直接影响生命体的节律行为,其中光照和温度是最重要的授时因子。昆虫中生物钟的分子机制研究主要是集中在果蝇中,而其他非果蝇类的昆虫中研究的较少。家蚕是鳞翅目模式昆虫,其自身的诸多优点决定了其作为研究生物钟模型的优良模型,在我们的试验中主要研究两种类型的生物钟基因Cry,即果蝇同源性的Cryptochrome(Cry),即为Cry1,和脊椎动物同源性的Cryptochrome(Cry),即为Cry2。本试验首先通过试验克隆,获得了家蚕生物钟基因Cry1和Cry2,调查了Cry1和Cry2基因在家蚕的不同组织和发育时期特异的表达；并且调查了Cry1和Cry2基因在家蚕成虫期不同组织中不同光节律和温节律下的振荡表达；同时,在卵期采用不同的滞育诱发环境来调查Cry1和Cry2基因对环境因子的响应；最后通过制备多克隆抗体,对Cry1和Cry2在家蚕成虫脑部的组织特异表达进行组织定位；为CRY1和CRY2的功能研究提供了线索和证据。通过试验研究主要得到以下结果:　　 通过拼接试验克隆产物及5’和YRACE产物后,分别获得了家蚕Cry1和Cry2基因的全长cDNA,分别为2.166kb和2.389kb。将全长cDNA在NCBI的数据库中比对,序列与数据库中比对结果完全一致,并且5’和3’均符合5’和3’UTR结构特征,可以确定获得了全长cDNA。对不同发育时期和不同组织以及芯片表达谱调查显示,Cry1和Cry2基因的表达具有组织和发育时期的特异性,Cry1和Cry2基因在家蚕蛾期的表达量高于其它发育时期,在家蚕蛾的头和触角中的表达量高于四肢和飞行肌。免疫组化结果表明,CRY1和CRY2蛋白质集中在家蚕蛾脑部的前脑叶高量表达,并且具有组织细胞分布的特异性:蚕蛾前脑叶的主要功能是与视觉形成和感受外界环境变化有关,因此推测CRY1和CRY2具有生物钟环路中转换环境授时因子变化的作用。　　 在家蚕蛾期,采用经典的光制和温制的振荡节律处理,利用Real-time PCR的方法调查Cry1和Cry2基因的节律振荡表达,结果显示Cry1和Cry2基因在家蚕成虫期头部的表达呈现振荡节律变化,并且在相同光制中Cry1和Cry2基因的变化趋势非常的一致,变化波形几乎相同,但表达量有差别。推测Cry1和Cry2基因在家蚕生物钟环路中处于相同环路中,可能是相关联基因。　　 在不同温制下,Cry1和Cry2基因的表达出现了显著的相位位移和波形变化,推知Cry基因在响应温度节律的机制中也发挥着重要的作用,但在定量分析结果中找不到Cry1基因和Cry2基因对温度节律的相关性变化,推测Cry1基因和Cry2基因在温度调节生物钟变化的机制中处于不同的环路中。　　 通过采用常规诱导滞育发生的温度与光照条件处理胚胎发育后期蚕卵,调查家蚕胚胎生物钟信号环路主要基因Cry1和Cry2的表达对授时因子振荡变化的响应。结果显示,光照能够上调Cry1基因在家蚕胚胎发育后期的表达,温度则可改变该基因的振荡周期相位；温度在改变Cry2基因振荡表达相位的同时低温(15℃)还能够上调该基因在家蚕胚胎发育后期的表达,提示家蚕胚胎中可能存在与其他昆虫类似的以CRY1为光感受器的生物钟环路,为我们研究家蚕滞育发生与生物钟的关系提供了一定的线索。