家蠶綿繭突變基因的初定位.pdf

1、家蠶為重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲，同時(shí)也是很好的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料。家蠶在長期的進(jìn)化過程中，積累了大量突變品系，其中有記錄的就超過400個(gè)。有關(guān)家蠶突變基因的經(jīng)典遺傳學(xué)研究，經(jīng)歷時(shí)期長，成果豐碩，是蠶學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。隨著分子連鎖圖譜，特別是家蠶基因組圖譜的構(gòu)建，使得家蠶突變基因的大規(guī)模定位克隆成為可能，并已成為目前國際蠶學(xué)領(lǐng)域最為重要的課題之一。
　　 家蠶綿繭突變(Flossy，F(xiàn)l，系統(tǒng)編號：02-220)，在2001年由Banno等人報(bào)

2、道，其是自然突變品系，因其繭層浮松，繭外形寬大且不規(guī)則而得名，經(jīng)典連鎖定位在家蠶的第7連鎖群的32.1。家蠶綿繭突變是少數(shù)有關(guān)繭絲形成和營繭行為相關(guān)的突變之一，其基因的克隆和鑒定對研究家蠶繭絲品質(zhì)形成機(jī)理具有重要參考價(jià)值。
　　 本文以C108和Fl品系為親本，配置定位材料，利用SNP為標(biāo)記對Fl開展定位克隆工作，此外結(jié)合對Fl和其它品種之間繭絲性狀調(diào)查實(shí)驗(yàn)獲得了以下結(jié)果：
　　 1.Fl低密度連鎖圖譜的構(gòu)建本實(shí)驗(yàn)通過對

3、7號染色體己公布的SNP標(biāo)記的篩選、鑒定，獲得了18可用標(biāo)記，其中包括2個(gè)片段長度多態(tài)性標(biāo)記。利用其中的7個(gè)標(biāo)記和88個(gè)C108和Fl的回交一代群體，通過連鎖分析構(gòu)建了Fl低密度連鎖圖譜。圖譜結(jié)果顯示Fl突變基因位于SNP標(biāo)記3和標(biāo)記8之間，遺傳距離為6.3cM，物理距離約為2Mb。同時(shí)，F(xiàn)l低密度連鎖圖譜也揭示家蠶已有的7號遺傳連鎖圖譜與目前的7號染色體的物理圖譜成相互倒置的關(guān)系。
　　 2.Fl高密度連鎖圖譜的構(gòu)建利用低密度

4、連鎖圖譜的標(biāo)記3和標(biāo)記8，從1248個(gè)BC1大群體中篩選獲得79個(gè)交換個(gè)體。同時(shí)，利用家蠶9倍基因組數(shù)據(jù)及遺傳多態(tài)性圖譜，發(fā)展了一批新的可用SNP標(biāo)記。利用這些標(biāo)記和交換個(gè)體構(gòu)建Fl的高密度連鎖圖譜，進(jìn)一步將Fl突變基因鎖定在標(biāo)記31和標(biāo)記69之間，物理距離約為470.44kb，且位于7號染色體的nscaf2983上。
　　 3.定位區(qū)域內(nèi)候選基因的鑒定基因預(yù)測結(jié)果顯示定位區(qū)域含有兩個(gè)注釋基因，分別為BGIBMGA010083和

5、BGIBMGA010084。同源檢索發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)候選基因在目前已報(bào)道的所有數(shù)據(jù)中沒有相似序列；結(jié)構(gòu)域預(yù)測結(jié)果表明，BGIBMGA010083-PA不含有結(jié)構(gòu)域，BGIBMGA010084-PA含有一個(gè)功能未知結(jié)構(gòu)域。因此認(rèn)為，這兩個(gè)候選基因是新發(fā)現(xiàn)基因。家蠶組織芯片數(shù)據(jù)顯示這兩個(gè)預(yù)測基因均在生殖腺中高量表達(dá)，而在其它組織幾乎無表達(dá)，RT-PCR實(shí)驗(yàn)也證實(shí)該結(jié)果是該基因的真實(shí)表達(dá)情況。通過比較大造、C108、Fl的編碼序列，顯示BGIBMG

6、A010083基因的編碼區(qū)在Fl中與大造和C108都不同的位點(diǎn)存在3個(gè)：534位(T→C)、1158位(G→A)、1251位(A→G)，這三個(gè)位點(diǎn)的堿基替換都是在三聯(lián)密碼子的第三位，屬于同義替換，沒有造成編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的改變；BGIBMGA010084基因的編碼區(qū)在Fl和C108中是一致的，與大造比較其有5個(gè)位點(diǎn)：78位(C→T)、177位(T→C)、192位(C→G)、213位(G→A)、229位(T→G)的堿基替換以及在244

7、位與245位之間有1個(gè)堿基(T)的插入。對于編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列有兩個(gè)位點(diǎn)的改變，編碼序列在終止密碼子前的插入使得編碼序列向后繼續(xù)翻譯，根據(jù)Fl編碼序列的翻譯結(jié)果其會得到112個(gè)氨基酸。
　　 4.Fl及其它品種的繭絲性狀調(diào)查通過對Fl品種不同時(shí)期的形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，除Fl的繭與其它蠶繭相比明顯繭層浮松、分層較多以外，其它性狀均與對照無差異。對夏芳、Fl和大造這三個(gè)品系繭層率及絲膠含量調(diào)查結(jié)果顯示，F(xiàn)l的繭層率及絲膠含量都居于夏芳和