對(duì)人工飼料不同攝食性家蠶品種（品系）SSR標(biāo)記分析及pkg1基因的表達(dá)研究.pdf

1、家蠶作為重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)，在人類(lèi)生產(chǎn)生活及文化歷史上均有非常重要的地位。而家蠶是寡食性昆蟲(chóng)，桑葉是其天然飼料，栽桑才能養(yǎng)蠶，這制約了蠶桑業(yè)的發(fā)展。用人工飼料養(yǎng)蠶是蠶業(yè)史上的一項(xiàng)重要的技術(shù)革新，是今后我國(guó)養(yǎng)蠶業(yè)發(fā)展的方向。但目前我國(guó)人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)尚未達(dá)到實(shí)用化的要求，現(xiàn)行蠶品種對(duì)人工飼料的攝食性較差是制約該技術(shù)發(fā)展的主要障礙，提高家蠶對(duì)人工飼料的攝食性和適應(yīng)性成為研究的重點(diǎn)。前人已從生理學(xué)和遺傳學(xué)等方面對(duì)家蠶食性做了大量的研究，并取得了豐

2、碩的成果，但家蠶食性相關(guān)的分子機(jī)理尚未完全明確，與家蠶攝食性相關(guān)的“食性基因”尚未獲得。
　　本研究以對(duì)人工飼料攝食性差異明顯的家蠶品種（品系）為材料，利用微衛(wèi)星標(biāo)記（Simple Sequence Repeats，SSR）技術(shù)對(duì)家蠶食性相關(guān)的分子標(biāo)記進(jìn)行分析。并采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法測(cè)定了環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷依賴(lài)性蛋白激酶基因1（cGMP dependent protein kinase gene1，pkg1）在人工飼料攝食性不同的家

3、蠶品種（品系）中的表達(dá)特征，采用藥物激活PKG的方法對(duì)pkg1基因進(jìn)行功能驗(yàn)證，以期探明PKG與家蠶食性的關(guān)系。主要獲得如下結(jié)果：
　　1.以廣食性家蠶品種中廣04和低食性家蠶品種魯七、菁松A高食性品系和低食性品系、菁松B高食性品系和低食性品系3對(duì)對(duì)人工飼料攝食性存在很大差異的家蠶品種（品系）為材料，利用152對(duì)SSR分子標(biāo)記引物對(duì)供試家蠶品種（品系）進(jìn)行SSR-PCR擴(kuò)增，共篩選出18個(gè)多態(tài)性SSR特異標(biāo)記，主要位于第3、7、9

4、、10、12、13、14、16、17、19、20和21號(hào)染色體上。20號(hào)染色體上的SSR標(biāo)記最多，為3條，且多由高食性家蠶品種（品系）擴(kuò)增出來(lái)，說(shuō)明促進(jìn)家蠶攝食人工飼料的基因可能位于20號(hào)染色體上，并且S2009為高食性家蠶品種（品系）的特異性引物，這進(jìn)一步說(shuō)明促進(jìn)家蠶攝食的基因很可能位于20號(hào)染色體的S2009標(biāo)記附近。S1902也多為高食性家蠶品種（品系）的特異引物，說(shuō)明在19號(hào)染色體的S1902位點(diǎn)附近也有可能存在與食性相關(guān)的基因

5、。S0911和S1603多為低食性家蠶品種（品系）的特異引物，說(shuō)明抑制家蠶攝食的基因有可能位于9號(hào)染色體的S0911和16號(hào)染色體的S1603位點(diǎn)附近。由此推測(cè)，家蠶食性相關(guān)性狀可能受多基因控制，屬于數(shù)量性狀。并且不同家蠶品種（品系）的攝食性基因可能存在一定差別，食性的遺傳模式也將不同。
　　2.以廣食性家蠶品種中廣04、菁松A和菁松B高食性家蠶品系及菁松A和菁松B低食性家蠶品系的3齡起蠶頭部為材料，檢測(cè)攝食性不同的家蠶品種（品系

6、）中 pkg1基因的表達(dá)特征。pkg1在高食性家蠶品種（品系）中的表達(dá)量均顯著高于低食性品種（品系）。pkg1基因在5齡96 h家蠶的組織表達(dá)特異性測(cè)定表明，該基因在家蠶頭部、中腸、脂肪體、馬氏管及絲腺中均有表達(dá)，其中在脂肪體中的表達(dá)量最高，馬氏管次之，在頭部和中腸中的表達(dá)量最低。
　　3.對(duì)廣食性家蠶品種中廣04、低食性家蠶品種魯七、菁松A高食性和低食性家蠶品系4齡起蠶進(jìn)行饑餓處理，均會(huì)導(dǎo)致pkg1基因的表達(dá)量顯著升高。分別用桑

7、葉、不含桑葉粉的人工飼料和忌避劑（樟腦）對(duì)這4種家蠶品種（品系）進(jìn)行氣味刺激，然后檢測(cè)家蠶頭部 pkg1基因的表達(dá)變化。結(jié)果表明，桑葉、不含桑葉粉的人工飼料和忌避劑的氣味刺激對(duì) pkg1基因在不同品種（品系）中的表達(dá)影響不同，桑葉氣味刺激能使高食性和低食性家蠶品種（品系）之間的pkg1表達(dá)差異減??；不含桑葉粉的人工飼料刺激引起低食性品種（品系）pkg1的表達(dá)量顯著下調(diào)，使高、低食性家蠶之間的pkg1表達(dá)差異增大；樟腦對(duì)不同品種（品系）p

8、kg1基因的表達(dá)影響較小。本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，pkg1可能與家蠶的食性有密切關(guān)系，可能具有促進(jìn)家蠶攝食人工飼料的功能，其具體機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。
　　4.給4齡起蠶44 h的菁松B高食性家蠶幼蟲(chóng)添食不同濃度的8-Br-cGMP，結(jié)果顯示，隨著8-Br-cGMP濃度的增加，家蠶對(duì)人工飼料的攝食性顯著降低。給5齡起蠶24 h的優(yōu)食一號(hào)家蠶幼蟲(chóng)注射不同濃度的8-Br-cGMP溶液，結(jié)果表明，當(dāng)注射濃度為500μM、1000μM和5000μ