家蚕是重要的鳞翅目模式昆虫,开展家蚕发育相关蛋白质组的研究,对于揭示昆虫性别发育调控机制及其应用有着重要价值。本文以家蚕血液和脂肪体为材料,利用1DE-LC-MS,2DE,MALDI-TOF-MS等技术对不同发育时期的雌、雄蚕蛋白质进行研究,以期找到与家蚕发育相关的特异蛋白质,解明家蚕性别发育的调控机理。本研究取得了以下结果:1.以家蚕蚁蚕为材料,探讨了适用于家蚕蛋白质组高通量分析的一维电泳-液相色谱-质谱(1DE-LC-MS)技术。结果显示,1DE-LC-MS技术在家蚕蛋白质组高通量解析、蛋白质混合样品的分离、特异蛋白质组分检测与鉴定及差异蛋白质组研究中都显示独特的应用价值。同时,采用1DE-LC-MS技术构建了基于质谱分析的蚁蚕蛋白质组数据库,结果鉴定了171个无冗余蛋白质组分,分别属于121种蛋白质或亚基,有36种蛋白质或亚基在家蚕及昆虫的基因与蛋白质数据库中尚未被报道,其中与细胞骨架和蛋白质代谢相关的组分最多,达64种。2.分别从家蚕5龄幼虫期和蛹期不同发育阶段提取雌、雄蚕血液总蛋白质,采用1DE-LC-MS技术进行分离与鉴定。结果表明,在家蚕血液蛋白质含量与种类方面检测到了与性别及发育相关的差异性表达;质谱分析及数据库检索结果共获得了96个相匹配的候选蛋白质,剔除冗余部分后鉴定了其中的27个蛋白质组分,分别属于13种蛋白质或亚基;雌、雄蚕之间的差异组分主要出现在分子质量70-100 kD之间,其中芳基贮存蛋白、卵黄蛋白原、抗胰凝乳蛋白酶因子为雌特异性表达组分;30K蛋白家族是家蚕血液中高丰度表达的蛋白组分。3.分别以家蚕5龄幼虫期和蛹期不同发育阶段雌、雄蚕的脂肪体为材料,优化了适用于脂肪体蛋白质组研究的IPG-IEF/SDS-PAGE技术,并结合Image Master 2DPlatinum 5.0软件对2DE图谱进行了比较分析。结果在雌、雄蚕脂肪体中检测到了表达差异在2倍以上的蛋白质组分56个,其中5龄幼虫期28个,吐丝结束化蛹前期12个,蛹期16个。同时还检测到雌、雄特异性表达蛋白组分11个,其中,5龄幼虫期5个,吐丝结束化蛹前期4个,蛹期2个。4.选择表达量相差3倍以上的14个和特异表达的11个凝胶斑点进行胶内酶切-质谱分析,结果鉴定获得了12个蛋白质。其中,与性别发育相关的有8个,2个在雄性中上调表达,分别为肌动蛋白和调宁蛋白;3个在雌性中特异表达,分别为细胞质力蛋白轻链、NADH的75kD亚基和激活蛋白激酶C受体;2个在雄性中特异表达,分别为次黄嘌呤核苷酸环水解酶和原肌球蛋白。与变态发育相关的有4个,2个在蛹期上调表达,均为家蚕30K蛋白;1个在蛹期特异表达,为胰凝乳蛋白酶抑制剂。5.详细分析了所鉴定的蛋白质后,发现在不同发育时期的雌、雄蚕之间存在一种重要的差异表达蛋白质—活化蛋白激酶C受体(receptor for activated protein kinaseC,RACK)。应用生物信息学方法对家蚕RACK蛋白的基因Bmrack进行了电子克隆,获得了长为1224bp的重组序列,基因编码区为960bp,编码319个氨基酸,分子量为36kD,等电点为8.07,且聚类分析表明RACK蛋白的氨基酸序列在鳞翅目昆虫中非常保守。应用分子生物学实验技术,从家蚕基因组DNA中,PCR克隆了Bmrack基因,序列总长为2122bp,含有4个内含子和5个外显子,通过家蚕全基因组WGS比对,结果与5条序列一致性为99%,且修复了其中8个GAP。