家蠶新突變體褐色類(lèi)鶉斑q-lb的遺傳分析及基因定位.pdf

1、家蠶遺傳資源十分豐富，是一種重要的模式生物群體，而家蠶皮膚表面積累的色素則形成了諸多的類(lèi)型，為科研提供了新的材料和研究方向。在培育過(guò)程中，在0223金黃品種中發(fā)現(xiàn)了一種類(lèi)似于鶉斑的褐色類(lèi)鶉斑突變體(q-lb)，其幼蠶期體色呈褐色，因此對(duì)該突變體進(jìn)行研究分析對(duì)探究色素調(diào)節(jié)途徑具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本研究主要包含以下個(gè)方面：
　　一、突變體q-lb的經(jīng)典遺傳學(xué)分析
　　將褐色類(lèi)鶉斑(q-lb)與正常型素斑進(jìn)行雜交，F(xiàn)1代在正

2、反交中表型均是正常型，F(xiàn)2代出現(xiàn)正常型和褐色類(lèi)鶉斑兩種表型，其分離比為3:1，正反交F1代回交正常型個(gè)體，回交后代均表現(xiàn)為正常型；正反交F1代回交褐色類(lèi)鶉斑，回交后代中出現(xiàn)正常型和褐色類(lèi)鶉斑兩種表型，其分離比為1:1，證明了褐色類(lèi)鶉斑由1個(gè)隱性基因q-lb控制，并且非伴性遺傳。
　　用第2、3、4、5、6、7、9、12、13、14、16、18、19、21、26連鎖群中的形態(tài)標(biāo)記檢測(cè)，通過(guò)配制F1和F2群體，無(wú)論正反交，F(xiàn)1均未分離

3、，且無(wú)褐色類(lèi)鶉斑出現(xiàn)。F2出現(xiàn)分離，q除了第7連鎖群外，其余的連鎖群都出現(xiàn)了9:3:3:1分離比。而第7連鎖群用的是鶉斑（q）作為形態(tài)標(biāo)記，由于突變體斑紋與鶉斑極其類(lèi)似，肉眼無(wú)法分辨，出現(xiàn)非鶉斑（素斑112頭）與鶉斑（鶉斑或類(lèi)鶉斑共86頭）的分離比為9:7。此現(xiàn)象類(lèi)似于非等位基因間的互作關(guān)系，褐色類(lèi)鶉斑與鶉斑有“互補(bǔ)關(guān)系”(complementary genes)。在此可以確定盡管褐色類(lèi)鶉斑與鶉斑表型相似，但為非等位基因。上述說(shuō)明突變基

4、因不在這些連鎖群上。
　　二、q-lb基因的連鎖分析及精細(xì)定位
　　在其他連鎖群上，用P1、F1和P2來(lái)篩選具有多態(tài)性的SSR標(biāo)記；BC1F群體用來(lái)確定q-lb基因所在的連鎖群；275個(gè)BC1M個(gè)體用來(lái)對(duì)q-lb基因進(jìn)行定位分析。結(jié)果顯示，q-lb基因位于第8連鎖群上，根據(jù)電泳觀察篩選出20個(gè)與突變基因連鎖的多態(tài)性SSR標(biāo)記，最終將q-lb基因定位在S2828-30與S2828-37兩個(gè)多態(tài)性標(biāo)記之間，相距230kb，用Ma

5、p maker繪制出q-lb基因的分子標(biāo)記連鎖圖。所得到的q-lb基因的連鎖圖的遺傳距離為17.7cM。
　　三、候選基因的分析
　　在定位分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析兩個(gè)標(biāo)記之間的18基因在家蠶表皮和脂肪體中半定量的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)其中16個(gè)基因表達(dá)無(wú)差異，而其余兩個(gè)基因中BGIBMGA005383因 cDNA太短，未能設(shè)計(jì)出半定量引物；BGIBMGA005418則是開(kāi)放閱讀框（ORF）未能成功克隆，其功能都與生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)。為了確定是

6、否是突變基因，則需要進(jìn)一步研究證實(shí)該基因及其突變位點(diǎn)。
　　四、類(lèi)鶉斑突變體q-lb表皮組織差異蛋白質(zhì)譜分析
　　我們通過(guò)雙向電泳技術(shù)對(duì)正常型0223金黃及突變體q-lb的表皮組織進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BGIBMGA007789基因編碼的Bmrunt蛋白出現(xiàn)兩個(gè)差異點(diǎn)，其中一個(gè)在正常型中表達(dá)量高，而在突變體q-lb中表達(dá)量低，另一個(gè)在正常型中表達(dá)量低，而在突變體中表達(dá)量高；BGIBMGA008906基因編碼的Bmcry

7、ptochrome2蛋白在正常型中表達(dá)量低甚至不表達(dá)，而在突變體q-lb中表達(dá)量高。隨即對(duì)BGIBMGA007789和BGIBMGA008906這兩個(gè)基因的外顯子分別進(jìn)行克隆，比對(duì)發(fā)現(xiàn)引起蛋白差異的這兩個(gè)基因未發(fā)生突變。
　　綜上所述，正常型與突變體q-lb表皮之間出現(xiàn)的蛋白差異并非由于編碼該蛋白的基因發(fā)生突變引起的。這兩個(gè)差異蛋白都是與生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的蛋白，而表皮斑紋的突變是在蠶體發(fā)育過(guò)程中發(fā)生的，推測(cè)與這兩個(gè)差異蛋白有直接或間接