《利用E群突變研究家蠶軀體模式決定相關基因》是依託西南大學，由代方銀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用E群突變研究家蠶軀體模式決定相關基因
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：代方銀
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
軀體模式的建立是生物個體發育的遺傳程式中的關鍵事件之一，對生物的許多特性起著決定性作用。家蠶E群突變基因位於第6染色體，已研究記錄多達30餘個突變，是家蠶中成員最多的擬等位基因群，表現為環節畸形、附肢和斑紋增減或異位、胚胎致死、生殖器官畸形等遺傳性狀，是研究軀體發育模式的寶貴材料。本項目基於家蠶全基因組精細圖、家蠶重測序數據、家蠶分子連鎖圖等信息，利用家蠶突變資源中保存的與軀體發育密切相關的E群突變, 通過定位克隆等策略分離獲得其功能基因，探索它們在家蠶軀體模式建立過程中的分子調控機制。家蠶是重要的經濟昆蟲和實驗動物，是農林害蟲主要類群鱗翅目的典型模式，本研究對於在理論上深入理解家蠶乃至其他昆蟲及動物軀體模式建立的分子調控機制，以及最終實現遺傳操作，有著重要的科學意義和實踐價值。
結題摘要
動物軀體模式的建立是生物學研究的重要內容。家蠶作為重要的經濟昆蟲和實驗動物，尤其是農林害蟲主要類群鱗翅目的模式，闡明其軀體模式建立的分子機制是一項意義重大的研究。本項目以家蠶軀體發育突變——E群突變作為主要研究材料，利用定位克隆技術獲得導致其性狀的基因，並研究候選基因的功能，闡明其在家蠶軀體模式建立過程中的作用，取得了突破性研究成果及進展。主要包括：（1）克隆了家蠶胸節新突變體楔形眼紋（Wedge eye-spot, Wes）的功能基因BmAntp，並闡明了在家蠶中Antp基因不僅能夠調控胸部的分節，同時在胸足形成中也起著重要作用，該成果發表在國際著名雜誌《Heredity》上；（2）完成了家蠶“過剩半月紋過剩肢”（ECs-l）突變的定位克隆研究，鑑定了一個位於基因間區能夠調控abd-A基因表達的區域，進一步說明了Bmabd-A在腹肢發育過程中是必需的，該成果發表在國際著名昆蟲學期刊《Insect Molecular Biology》上；（3）完成了家蠶“姬過剩肢”突變（E）的定位克隆研究，確定Bmabd-A基因為其候選基因，並在突變體中發現了Bmabd-A的兩種新剪接體，為研究其功能提供了重要線索（已投稿）；（4）完成了家蠶“過剩半月紋退化腹足”突變(Edl)的定位研究，初步表明Bmabd-A基因是導致Edl突變的候選基因，該研究部分成果發表於《蠶業科學》上；（5）完成了家蠶“三重半月紋”突變（ETc）的分子定位，將其候選基因鎖定為Bmabd-A（碩士學位論文）；（6）完成了家蠶“Kh過剩半月紋”突變（EKh）的分子定位研究，初步確定其候選基因為家蠶Ubx與abd-A基因，結果表明BmUbx能夠抑制家蠶第1腹節及第2腹節上腹肢的生長，而abd-A基因是腹足生長所必需的。同時，項目組研究了家蠶一個類E群突變“無胸腳”的分子機制，確定一個C2H2型的轉錄因子ob為其候選基因，研究發現該基因參與包括對Hox基因精確表達等的調控，造成胸腳、翅等多方面的發育缺陷，是鱗翅目害蟲防治的潛在的分子靶標。上述研究結果表明，Hox基因簇不同成員在家蠶軀體模式建立中扮演著重要角色。本項目通過對家蠶E群或類E群突變分子機制的解析，鑑定家蠶軀體模式決定的關鍵基因，並闡明其作用及調控方式，其成果為促進人們對鱗翅目昆蟲軀體模式建立機制的認識和建立害蟲生態防治新策略提供了重要理論參考。
