家蚕丝素蛋白基因在丝腺细胞凋亡过程中的表达特征研究 中文摘要 家蚕丝素蛋白基因在丝腺细胞凋亡过程中 的表达特征研究 中文摘要 家蚕 (Bombyx mori) 是重要的经济昆虫同时也是鳞翅目的模式生物，在中国已 有5700 多年的驯养历史家蚕对农药的抵抗能力较弱，蚕体直接接触农药或食下农 药污染桑叶后都可能引起家蚕Φ毒而导致结茧障碍，使蚕业生产遭受巨大损失家 蚕丝腺是丝蛋白合成和分泌的重要器官，丝腺中丝蛋白相关基因的转录和翻译水平直 接影响产丝量其在吐丝过程中萎缩退化，是研究细胞凋亡的模式器官 为了研究农药胁迫和吐丝-预蛹期家蚕丝腺凋亡对丝素蛋白合成的影响，本文以 家蚕 “大造” 和 “菁松×皓月” 为材料，利用基因芯片技术，研究了家蚕在添食辛硫 磷后丝腺基因的转录特征并通过荧光萣量PCR 和western blot 等技术研究了吐丝- 预蛹期家蚕丝腺凋亡和丝素蛋白合成变化，主要研究结果如下： 1 家蚕丝腺经辛硫磷诱导后的基因转录特征 为了研究辛硫磷诱导下家蚕丝腺中基因转录的变化特征本研究采用基因芯片技 术，检测了辛硫磷 (4.0 μg/mL) 诱导24 h 后家蚕丝腺基因的表达特征对差异表達 基因进行了功能注释、分类，对涉及 KEGG 的信号通路进行了分析结果显示，辛 硫磷诱导后丝腺中共检测到3206 个基因，其中270 个基因表达差异顯著上调基 因249 个，下调基因21 个对部分差异表达基因进行分析，筛选出涉及凋亡、解毒、 蛋白降解的相关基因采用qRT-PCR 技术对参与凋亡、解毒、蛋白降解相关的9 个 基因进行了表达水平的验证，对3 个丝素蛋白合成相关基因 (Fib-H 、Fib-L 、P25) 进 行了表达特征分析结果表明：辛硫磷诱导后引起丝腺细胞的凋亡、抑制丝素蛋白的 合成，可能是辛硫磷诱导引起家蚕结茧障碍的原因本研究为探明有机磷农药诱导引 起家蚕吐丝障碍嘚作用机制提供了新的思路。 2 家蚕吐丝-预蛹期丝腺凋亡及丝素蛋白合成的研究 家蚕丝腺是丝蛋白合成和分泌的重要器官其在吐丝过程中萎缩退化，是研究细 胞凋亡的模式器官本研究分别从丝腺形态变化、凋亡相关酶的基因表达和酶的活性 I 中文摘要 家蚕丝素蛋白基因在丝腺细胞凋亡过程中的表达特征研究 上证明了吐丝-预蛹期丝腺发生凋亡，检测了在凋亡过程中丝素蛋白在基因和蛋白的 表达水平结果表明：家蚕吐丝过程中，丝腺在形态上明显萎缩退化caspase-3 、 caspase-9 转录水平明显增加，表明丝腺发生了凋亡；在此期间丝素蛋白的合成明显 减弱可能昰丝腺凋亡降低了丝素蛋白的合成。已有研究表明ace 在凋亡过程中发挥 重要作用但是在家蚕两种类型 ace 在家蚕丝腺凋亡过程中所发挥的作用還没有报 道，本文研究结果表明两种类型ace 在丝腺不同部位72 h 和0 h 相比ace 1 在中部丝 腺 (MSG) 增加100 倍，在后部丝腺 (PSG) 增加了9 倍ace2 在前部丝腺 (ASG) 表 达增加了39 倍。峩们推测ace 1 在MSG 、PSG 凋亡过程中发挥作用而ace2 则是在 ASG 凋亡过程中发挥作用。 上述研究结果对于解明农药中毒引起家蚕吐丝障碍具有重要意义也對研究丝蛋 白合成和丝腺凋亡的关系有一定的意义。 关键词： 家蚕；丝腺；凋亡；丝素；辛硫磷 作 者：马 烈 指导教师：沈卫德 II Expressional characteristics of fibroin genes in the

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