家蠶性別決定同源基因Sxl的克隆及功能研究

《家蠶性別決定同源基因Sxl的克隆及功能研究》是依託西南大學，由查幸福擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：家蠶性別決定同源基因Sxl的克隆及功能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：查幸福
• 依託單位：西南大學

項目摘要

Sxl基因是模式昆蟲果蠅性別決定的關鍵開關基因，調控下游靶基因tra。家蠶具有Sxl同源基因，但不存在tra基因。Sxl基因在果蠅以外昆蟲中的功能仍不清楚。本項目擬通過RT-PCR、螢光定量PCR等檢測Sxl基因在家蠶雌雄胚胎早期以及主要組織表達譜，研究家蠶Sxl基因雌雄表達差異概況；進一步，利用凝膠阻滯和等溫滴定微量熱方法，篩查和鑑定家蠶SXL蛋白結合靶序列及關鍵位點；利用靶序列信息檢索家蠶基因組，獲得家蠶SXL蛋白調控的下游靶基因；最後，通過RNAi、轉基因過量表達方法獲得Sxl功能表型特徵。

結題摘要

家蠶性別決定一直以來是產業上的重要課題，其調控機制與模式昆蟲果蠅相比，既具有共同性也有特殊性。Sxl基因是果蠅性別決定的關鍵開關基因，以前觀點認為Sxl在非果蠅屬的昆蟲中卻不參與性別決定調控。 本項目克隆了Sxl基因在家蠶中的同源基因（BmSxl），對BmSxl基因進行了胚胎早期和幼蟲主要組織的表達譜檢測。誘導、表達及純化了BmSxl蛋白，對下游靶序列及關鍵結合位點進行了研究，鑑定了下游靶基因。進行了BmSxl蛋白的組織免疫組化，鑑定了BmSxl蛋白質核定位信號。進行了BmSxl基因的RNA干涉研究。研究結果發現BmSxl參與了家蠶性別決定途徑，其通過直接調控家蠶Bmdsx基因的剪接從而參與家蠶性別決定，調控結合的關鍵位點為Bmdsx 第三內含子3’剪接位點附近多聚“U”序列。其次，鑑定了家蠶BmSxl的選擇性剪接，其產生2種mRNA形式（命名為BmSxl-PA和BmSxl-PB），BmSxl-PA形式編碼的蛋白質位於細胞核內，BmSxl-PB蛋白質位於細胞質中，核定位信號位於BmSxl-PA的C末端。最後，揭示了其在家蠶性別決定中的調控機制，位於細胞核內的BmSxl-PA蛋白質形式調控Bmdsx基因，位於細胞質中的BmSxl-PB蛋白質形式調控Nanos基因。BmSxl蛋白同時調控自身剪接。項目發表學術論文6篇，其中SCI論文4篇。培養研究生畢業4名。 家蠶性別決定調控途徑目前還沒有完全闡明，尤其是有哪些調控因子參與了調控Bmdsx雌雄特異剪接仍有待被鑑定。本項目鑑定和發現了BmSxl參與家蠶性別決定途徑，這一結果有助於我們進一步理解和闡明家蠶性別決定機制。另外，發現BmSxl直接調控家蠶Bmdsx基因（Sxl→dsx）從而參與家蠶的性別決定，這與果蠅性別決定途徑（Sxl→tra→dsx）相比，兩者呈現有趣的差異。這也為我們理解昆蟲性別決定途徑及進化提供了新的認識。