本文主要研究内容
作者毕思敏（2019）在《家蚕2龄不眠蚕突变关键基因的功能分析》一文中研究指出：家蚕（Bombyx mori）是一种重要的经济昆虫,属于鳞翅目完全变态昆虫,常作为鳞翅目昆虫的模式生物用于相关基础研究。家蚕入眠蜕皮是其生长、发育、变态的重要生理过程之一,是在其长期进化中形成的遗传特性。本课题研究对象是一种2龄不眠蚕(non-molting in the 2nd instar,nm2)突变体,突变体大多数表现为2龄末期不入眠、不蜕皮、极少进食,维持此状态一周左右后相继死亡。前期研究已经确定BmCPG10是引起nm2突变的主效基因。本研究在前期的研究基础上,利用CRISPR/Cas9技术、数字基因表达谱（Digital Gene Expression,DGE）以及双向电泳技术对BmCPG10基因及相关基因的功能进行更为系统、详细的分析,以阐述该突变体发生的分子机制。主要研究结果如下:第一,利用CRISPR/Cas9编辑技术对BmCPG10基因的功能进行分析。在BmCPG10基因的1号外显子上选取合适的靶位点体外合成sgRNA,与Cas9蛋白混合注射到家蚕的早期胚胎中,经检测,有2头蚕在靶位点均出现4个碱基的缺失,其中一头蚕在2龄末期死亡,另一头为雄性蚕,正常发育并化蛾,该雄蛾与正常野生型雌蛾交配,所产卵多为不受精卵,暗示BmCPG10功能丧失不仅影响家蚕的生长发育,可能还会导致精子活性降低。BmCPG10基因在这两头发生编辑的蚕中均上调表达,与自然突变体nm2中BmCPG10的表达趋势一致。第二,利用DGE和qRT-PCR分析了nm2突变体和突变体原品种C603的2龄将眠蚕头部相关基因的表达情况。结果发现,在nm2突变体中,蜕皮激素信号通路上的相关基因差异显著,其中neverland、spook、sad显著上调表达,CYP314A1及CYP18A1显著下调表达;部分表皮蛋白基因差异显著,且上调表达的表皮蛋白基因多于下调表达的表皮蛋白基因;蜕皮激素介导的信号通路上的核受体基因也有表达上的差异,其中关键核受体基因βFTZ-F1显著上调表达,早晚期基因HR3和HR4显著下调表达,其他核受体基因均无显著变化。第三,以nm2突变体和C603野生型家蚕2龄将眠蚕包含第一对气管丛的前胸腺（PGW）为材料进行双向电泳（2-DE）分析。发现其中一个表皮蛋白基因BmCPR41在nm2突变体中显著上调,qRT-PCR在mRNA水平的检测结果与蛋白质水平一致,而且与表达谱研究结果一致。进一步分析发现BmCPR41基因在两头发生编辑的蚕中与BmCPG10基因同步上调表达。基于上述结果,我们推测BmCPR41基因虽然不是引起家蚕nm2突变体的主效基因,但它可能与BmCPG10基因协同作用,参与了nm2突变体的形成。通过上述分析,我们进一步明确了引起nm2突变性状的主效基因是BmCPG10基因,并证实了BmCPG10基因通过蜕皮激素信号通路调控家蚕生长发育的生理功能。同时又发现了一个蜕皮激素信号通路的下游基因,表皮蛋白基因BmCPR41可能与BmCPG10基因协同作用,引起nm2突变性状。本研究为进一步阐述nm2突变体的形成机制提供了证据,同时也有助于深入了解蜕皮激素在家蚕生长发育过程中的调控机制。
Abstract
jia can （Bombyx mori）shi yi chong chong yao de jing ji kun chong ,shu yu lin chi mu wan quan bian tai kun chong ,chang zuo wei lin chi mu kun chong de mo shi sheng wu yong yu xiang guan ji chu yan jiu 。jia can ru mian tui pi shi ji sheng chang 、fa yo 、bian tai de chong yao sheng li guo cheng zhi yi ,shi zai ji chang ji jin hua zhong xing cheng de wei chuan te xing 。ben ke ti yan jiu dui xiang shi yi chong 2ling bu mian can (non-molting in the 2nd instar,nm2)tu bian ti ,tu bian ti da duo shu biao xian wei 2ling mo ji bu ru mian 、bu tui pi 、ji shao jin shi ,wei chi ci zhuang tai yi zhou zuo you hou xiang ji si wang 。qian ji yan jiu yi jing que ding BmCPG10shi yin qi nm2tu bian de zhu xiao ji yin 。ben yan jiu zai qian ji de yan jiu ji chu shang ,li yong CRISPR/Cas9ji shu 、shu zi ji yin biao da pu （Digital Gene Expression,DGE）yi ji shuang xiang dian yong ji shu dui BmCPG10ji yin ji xiang guan ji yin de gong neng jin hang geng wei ji tong 、xiang xi de fen xi ,yi chan shu gai tu bian ti fa sheng de fen zi ji zhi 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :di yi ,li yong CRISPR/Cas9bian ji ji shu dui BmCPG10ji yin de gong neng jin hang fen xi 。zai BmCPG10ji yin de 1hao wai xian zi shang shua qu ge kuo de ba wei dian ti wai ge cheng sgRNA,yu Cas9dan bai hun ge zhu she dao jia can de zao ji pei tai zhong ,jing jian ce ,you 2tou can zai ba wei dian jun chu xian 4ge jian ji de que shi ,ji zhong yi tou can zai 2ling mo ji si wang ,ling yi tou wei xiong xing can ,zheng chang fa yo bing hua e ,gai xiong e yu zheng chang ye sheng xing ci e jiao pei ,suo chan luan duo wei bu shou jing luan ,an shi BmCPG10gong neng sang shi bu jin ying xiang jia can de sheng chang fa yo ,ke neng hai hui dao zhi jing zi huo xing jiang di 。BmCPG10ji yin zai zhe liang tou fa sheng bian ji de can zhong jun shang diao biao da ,yu zi ran tu bian ti nm2zhong BmCPG10de biao da qu shi yi zhi 。di er ,li yong DGEhe qRT-PCRfen xi le nm2tu bian ti he tu bian ti yuan pin chong C603de 2ling jiang mian can tou bu xiang guan ji yin de biao da qing kuang 。jie guo fa xian ,zai nm2tu bian ti zhong ,tui pi ji su xin hao tong lu shang de xiang guan ji yin cha yi xian zhe ,ji zhong neverland、spook、sadxian zhe shang diao biao da ,CYP314A1ji CYP18A1xian zhe xia diao biao da ;bu fen biao pi dan bai ji yin cha yi xian zhe ,ju shang diao biao da de biao pi dan bai ji yin duo yu xia diao biao da de biao pi dan bai ji yin ;tui pi ji su jie dao de xin hao tong lu shang de he shou ti ji yin ye you biao da shang de cha yi ,ji zhong guan jian he shou ti ji yin βFTZ-F1xian zhe shang diao biao da ,zao wan ji ji yin HR3he HR4xian zhe xia diao biao da ,ji ta he shou ti ji yin jun mo xian zhe bian hua 。di san ,yi nm2tu bian ti he C603ye sheng xing jia can 2ling jiang mian can bao han di yi dui qi guan cong de qian xiong xian （PGW）wei cai liao jin hang shuang xiang dian yong （2-DE）fen xi 。fa xian ji zhong yi ge biao pi dan bai ji yin BmCPR41zai nm2tu bian ti zhong xian zhe shang diao ,qRT-PCRzai mRNAshui ping de jian ce jie guo yu dan bai zhi shui ping yi zhi ,er ju yu biao da pu yan jiu jie guo yi zhi 。jin yi bu fen xi fa xian BmCPR41ji yin zai liang tou fa sheng bian ji de can zhong yu BmCPG10ji yin tong bu shang diao biao da 。ji yu shang shu jie guo ,wo men tui ce BmCPR41ji yin sui ran bu shi yin qi jia can nm2tu bian ti de zhu xiao ji yin ,dan ta ke neng yu BmCPG10ji yin xie tong zuo yong ,can yu le nm2tu bian ti de xing cheng 。tong guo shang shu fen xi ,wo men jin yi bu ming que le yin qi nm2tu bian xing zhuang de zhu xiao ji yin shi BmCPG10ji yin ,bing zheng shi le BmCPG10ji yin tong guo tui pi ji su xin hao tong lu diao kong jia can sheng chang fa yo de sheng li gong neng 。tong shi you fa xian le yi ge tui pi ji su xin hao tong lu de xia you ji yin ,biao pi dan bai ji yin BmCPR41ke neng yu BmCPG10ji yin xie tong zuo yong ,yin qi nm2tu bian xing zhuang 。ben yan jiu wei jin yi bu chan shu nm2tu bian ti de xing cheng ji zhi di gong le zheng ju ,tong shi ye you zhu yu shen ru le jie tui pi ji su zai jia can sheng chang fa yo guo cheng zhong de diao kong ji zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江苏科技大学的毕思敏，发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文，是一篇关于家蚕论文,突变体论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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