《家蠶眠性主基因的定位克隆及分子作用機制研究》是依託西南大學，由程道軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：家蠶眠性主基因的定位克隆及分子作用機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程道軍
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
家蠶在生長發育過程中容易發生幼蟲蛻皮次數的變化，從而形成3眠蠶、4眠蠶、5眠蠶和不眠蠶等不同眠性品系。家蠶眠性在遺傳上受第6染色體上24.1位點上的眠性主基因控制，但該基因至今未被克隆。本項目將以3眠蠶和4眠蠶為親本材料，利用突變基因定位克隆技術分離鑑定家蠶眠性主基因，並在分子、細胞和個體水平上分析驗證眠性主基因的功能，探究眠性主基因與家蠶不同眠性品系保幼激素（JH）和蛻皮激素（Ecd）滴度時期變化的相互作用關係，解析溫度和光照等環境因素在家蠶眠性形成及眠性主基因表達調控中的分子基礎，綜合分析並揭示眠性主基因在調控家蠶眠性形成中的分子作用機制。研究結果不僅可為家蠶眠性的人為調節提供理論依據和靶標基因，還將完善昆蟲幼蟲蛻皮的分子調控機理。
結題摘要
家蠶因為幼蟲生長蛻皮次數的差異而形成不同的眠性品系，包括常見的4眠蠶（蛻皮4次，形成5個幼蟲齡期）以及多種眠性突變。家蠶眠性是一種遺傳性狀，且主要受保幼激素（Juvenile hormone，JH）和蛻皮激素（20-hydroxyecdysone, 20E）的協同調控。本項目旨在鑑定調控家蠶眠性形成的新基因，並研究其與JH和20E途徑的互作關係。首先，我們從家蠶顯性三眠突變（M3）入手，發現該突變是由幼蟲2齡初期JH滴度異常升高引起；套用定位克隆方法鑑定了該突變的緊密連鎖基因是同源異型盒（homeodomain）基因家族的Scr，並進一步證實Scr轉錄因子對參與JH合成途徑的神經肽及相關酶類基因的轉錄具有正調控作用。此外，我們通過一系列分子及個體水平的實驗，系統證實了兩個homeodomain轉錄因子即Antp和POU-M2能通過蛋白互作來直接調控家蠶20E合成途徑限速酶基因Phantom的轉錄，從而影響20E合成及發育進程。綜合來看，本項目首次證實homeodomain轉錄因子成員通過調控家蠶JH及20E合成途徑關鍵基因的轉錄來影響其合成水平，進而影響眠性及發育。這些成果無疑豐富了昆蟲內分泌激素的合成調控機理。
