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家蚕是典型的以卵滞育的昆虫。根据每年发生的世代数不同,即每年分别发生1个、2个和3个或3个以上世代可以将其分为一化性、二化性及多化性家蚕品系。二化性家蚕品种子代的滞育性受母代胚胎期所经历的环境条件的调控,尤以温度的作用最为显著。母体胚胎期所感受的温度、光照、湿度等环境信息,经过感觉神经传递给中枢神经系统,被神经分泌细胞转换为化学信息物质,在家蚕中主要为滞育激素(DH),被暂时储存。当达到相应条件时,化学信息物质被释放进入血淋巴,进行体内环境的调整,建立起适应外界环境条件变化的体内生理生化机制。然而,目前对于由母体所参与的滞育发生的分子机制的研究还很匮乏。为此,我们根据家蚕二化性品种子代滞育性受亲代胚胎期环境条件调控的原理,建立家蚕滞育分子机制研究模型,以二化性家蚕品种“秋丰”为材料,采用高通量测序技术进行了滞育关联基因蛹期卵巢转录组分析,并利用RNAi对若干基因功能进行了验证,取得如下主要结果。1、家蚕滞育关联基因蛹期卵巢转录组差异分析。根据蛹期3d卵母细胞对滞育激素最敏感的特点,对“秋丰”产滞育卵组(常温催青)和产非滞育卵组(17℃暗催青)蛹期3d卵巢转录组进行测序分析。共发现125个差异表达基因,其中相对于产非滞育卵组,在产滞育卵组中有46个下调基因,79个上调基因。对这些差异表达基因进行KEGG与GO分析,结果发现其主要集中于与物质代谢和应激反应相关的通路中。2、家蚕产滞育卵组与产非滞育卵组差异基因表达特性分析。结合通路富集分析与差异表达分析的结果选取2个滞育上调基因(BGIBMGA003835,BGIBMGA012335)、6个滞育下调基因(BGIBMGA008987,BGIBMGA009801,BGIBMGA013317,BGIBMGA010338,BGIBMGA002426,BGIBMGA012996),共计8个基因,利用q RT-PCR技术分析它们在卵巢与头部从五龄1d至蛹期6d的表达情况。结果表明,在各不同发育时期中,滞育与非滞育家蚕的同一组织中相同基因的表达量存在显著差异,证明这些基因与家蚕滞育相关。3、基于RNAi技术的家蚕滞育关联基因功能验证。根据测序结果选取2个在非滞育组上调表达基因(BGIBMG012996,BGIBMG002426)、2个在滞育组上调表达基因(BGIBMGA003835,BGIBMGA012335)作为靶基因,根据RNAi原理设计并合成ds RNA,于蛹期2d分别注射入低温催青家蚕雌蛹与常温催青家蚕雌蛹体内,待其产卵后,观察蚕卵颜色变化。结果发现注射BGIBMG012996和BGIBMG002426基因ds RNA混合物的非滞育组蚕蛹,羽化交配后所产的蚕卵变为滞育,表明此2种基因在滞育发生中具有重要作用。上述研究表明滞育与非滞育家蚕在基因表达模式方面存在显著差异,部分差异基因在滞育发生中具有重要作用,为进一步揭示家蚕滞育的分子机制提供了参考与借鉴。