發(fā)布時間：2020-11-22 11:36

　　 野生柞蠶(Antheraea pernyi)幼蟲的體色為青色,經(jīng)過長期的自然和人工選擇,形成了青黃色、黃色、藍色和白色4大體色血統(tǒng)。在實踐生產(chǎn)中,幼蟲體色一直是柞蠶育種的重要形態(tài)標記性狀。然而關(guān)于柞蠶幼蟲體色分化的分子機制仍知之甚少,目前為止未見有與柞蠶幼蟲體色相關(guān)基因被克隆的報道。鱗翅目幼蟲呈現(xiàn)出綠色,是因為他們體內(nèi)存在一種藍色色素,即膽綠素(Bilins),膽綠素與蛋白質(zhì)結(jié)合形成膽綠素結(jié)合蛋白(Bilin Binding Protein,BBP)。膽綠素還原酶B(Biliverdin reductase B,BVRB)可催化血紅素降解過程中產(chǎn)生的膽綠素還原成膽紅素。本研究利用柞蠶青蠶品種選大與黃蠶品種沈黃雜交,選取F_2代中青、黃個體的5齡第10天幼蟲的體壁,使用Illumina測序平臺對其進行轉(zhuǎn)錄組測序,利用GO、COG、eggNOG和KEGG對差異表達基因進行功能注釋;利用Nr數(shù)據(jù)庫的注釋結(jié)果篩選柞蠶幼蟲體色相關(guān)基因。這些基因的鑒定,為進一步研究他們的功能及青蠶與黃蠶體色分化的分子機制奠定了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.從柞蠶青、黃幼蟲的體壁轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫共得到9.16 Gb Clean data,COG、KEGG、Go和eggNOG分類中差異表達的unigene分別為412、452、590和970個;剔除未注釋基因,在Nr數(shù)據(jù)庫中共篩選到972個差異表達基因,其中上調(diào)部分為410個,下調(diào)部分為562個。2.基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),共篩選到膽綠素相關(guān)基因8個,其中包括膽綠素結(jié)合蛋白(BBP)基因5個,載脂蛋白D(apolipoprotein D)基因1個,類蟲青素蛋白基因1個(insecticyanin A-like protein)和膽綠素還原酶基因B(Biliverdin reductase B,BVRB)1個。論文完成了3個膽綠素相關(guān)基因(ApBBP1,ApBBP2和ApBVRB)的克隆,他們在所有受試的青、黃蠶個體的組織器官中均有表達;ApBBP1和ApBBP2在體壁中的表達量具有顯著差異;qRT-PCR結(jié)果表明,ApBBP1和ApBBP2可能在柞蠶青、黃幼蟲體色分化中起關(guān)鍵作用。3.膽綠素還原酶活性分析結(jié)果表明,青蠶幼蟲血淋巴、絲腺和脂肪體中的酶活性高于黃蠶,且在青、黃幼蟲個體之間的血淋巴與絲腺存在極顯著差異,推測可能由于血淋巴中酶活性而導致柞蠶幼蟲青、黃體色差異。
【學位單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S885.1
【部分圖文】：

黃色柞蠶幼蟲比青色柞蠶幼蟲表現(xiàn)出更高的抵抗干旱和抵抗高溫的能14）。劉彥群等（2006）利用 RAPD 分子標記技術(shù)，對分屬于 4 個體色種進行了多態(tài)性分析，認為體色與品種的遺傳劃分之間的相關(guān)性不大利用 ISSR 分子標記的方法亦得出了相同的結(jié)論。（1981）利用體色較穩(wěn)定的蠶品種進行雜交試驗，其中包括：白銀×、白銀×蘭蠶、紅蠶×青蠶、黃蠶×青蠶，雜交的 F1代即出現(xiàn)體色蠶的 F1代出現(xiàn)淡蘭、水清、青白蠶和綠蠶，體色大致為親本中間型都可以分出 3、4 個類型，找不出有規(guī)律的數(shù)字比，因此蘇倫安認為間符合“三原色”原理；羅玉功（1994）利用綠、黃兩種不同幼蟲體雜交試驗，不論正反交體色分離的結(jié)果是 F1的體色為中間型，F(xiàn)2的和 F1相同的表現(xiàn)型，即綠色、黃綠色、黃色，且比例為 1:2:1；劉治國（驗查明了中國柞蠶幼蟲體色紅色（魯紅）、黃色（小杏黃）、黃綠色基因和遺傳方式，認為控制體色基因的 G、Y、R 位于不同染色體上，G 表現(xiàn)型為黃綠色、G、Y 共存表現(xiàn)型為黃色，G、Y、R 共存表現(xiàn)（2017）也通過雜交試驗調(diào)查分析了柞蠶幼蟲藍體色和青綠體色的遺傳

圖 2.2 柞蠶青、黃幼蟲體壁差異表達 unigene 的 GO 分類Fig. 2.2 GO classifications of differential expressed unigenes of ApEpC and ApEpY4 COG 分類COG（Cluster of Orthologous Groups of proteins）數(shù)據(jù)庫是基于細菌、藻類、真核生系統(tǒng)進化關(guān)系構(gòu)建得到的，利用 COG 數(shù)據(jù)庫可以對基因產(chǎn)物進行差異表達基因分柞蠶青蠶體壁（ApEpC）與黃蠶體壁（ApEpY）差異表達基因 COG 分類統(tǒng)計結(jié)果 2.3，柞蠶青、黃幼蟲體壁中共有 412 個差異表達 unigene 被成功注釋，其中碳水化的運輸和代謝（Carbohydrate transport and metabolism）中的 unigene 數(shù)量最多，共9個差異表達unigene被注釋，在細胞內(nèi)運輸、分泌和囊泡運輸（Intracellular traffickingetion, and vesicular transport）中數(shù)量最少，只有 3 個差異表達 unigene 被注釋。

圖 2.3 柞蠶青、黃幼蟲體壁差異表達 unigene 的 COG 分類Fig. 2.3 COG classifications of differential expressed unigenes of ApEpC and ApEpY eggNOG 分類eggNOG 數(shù)據(jù)庫是對差異表達基因進行了功能描述和功能分類的注釋，柞蠶青、黃體壁差異表達基因 eggNOG 分類統(tǒng)計結(jié)果如圖 2.4，青色柞蠶幼蟲體壁（ApEpC）色柞蠶幼蟲體壁（ApEpY）中共有 970 個差異表達 unigene 被成功注釋，其中在未能（Function unknown）中的差異表達 unigene 數(shù)量最多，共有 463 個，在細胞周期、細胞分裂和染色體分裂（Cell cycle, control, cell division, chromosome division）中最少，只有 1 個差異表達 unigene 被注釋。
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本文編號：2894578