滯育誘導溫度和光照節(jié)律對家蠶滯育相關內(nèi)分泌基因表達的影響.pdf

1、家蠶(Bombyx mori)是卵滯育性鱗翅目模式昆蟲。滯育受親代卵催青期溫度、光照節(jié)律等環(huán)境因子誘導,并受產(chǎn)下后溫度誘導決定表現(xiàn)。本文以經(jīng)典的家蠶滯育卵誘導條件處理家蠶催青期蠶卵,調(diào)查家蠶促前胸腺激素基因Ptth、滯育激素一性信息素合成激活肽基因Dh-pban、羽化激素基因Eh以及垂體同源框激素基因Pitx的表達譜。主要獲得了以下結果:
　　 1家蠶4個滯育相關內(nèi)分泌基因的表達存在顯著的組織差異性
　　 家蠶大造品種5

2、齡幼蟲期基因芯片表達譜顯示,Ptth、Dh-pban、Eh以及Pitx4個基因在家蠶頭部等10個組織中的表達水平有顯著差異,具有組織特異性,Ptth基因在家蠶頭部表達水平最高,其它組織中幾乎不表達；Dh-pban基因在家蠶頭部表達水平最高,其次是后部絲腺和馬氏管,其他組織中表達量很低；Eh基因在體壁的表達水平最高,其次是頭部,在卵巢中幾乎檢測不到:Pitx基因在馬氏管中表達水平最高,其次是中腸和頭部,其他組織中表達水平較低,其中在血液中

3、僅痕跡量表達。Eh和Pitx基因在不同組織中的表達有極顯著的差異性。值得注意的是,卵巢這一蠶卵形成和滯育代謝的重要靶器官中,5齡幼蟲期Ptth、Dh-pban、Eh以及Pitx4個基因的表達水平都很低,Eh基因幾乎檢測不到有表達。
　　 2誘導子代滯育卵發(fā)生的高溫與光照條件上調(diào)家蠶Dh-pban基因表達
　　 催青期在誘導子代滯育卵發(fā)生的高溫25℃與持續(xù)光照(25LL)條件下,胚胎有穩(wěn)定的、高水平Dh-pban基因mRN

4、A存在,而誘導子代非滯育卵發(fā)生的低溫15℃與持續(xù)黑暗(15DD)條件下,蠶卵中幾乎檢測不到Dh-pban基因的mRNA存在。在25LL或者20℃12h光照12h黑暗(20LD)催青環(huán)境中,胚胎發(fā)育至單眼形成后(積溫高于2160℃h),蠶卵中的Dh-pban基因表達水平開始顯著上調(diào),這與在此階段的蠶卵胚胎對滯育誘導環(huán)境溫度和光節(jié)律更加敏感相一致,但Dh-pban基因表達水平?jīng)]有出現(xiàn)隨不同滯育誘導溫度或光節(jié)律變化的振蕩節(jié)律,表明蠶卵胚胎的.

5、Dh-pban基因表達受到滯育誘導溫度和光照這兩個近日節(jié)律授時因子的影響,但不是節(jié)律授時因子直接調(diào)控的基因。
　　 從催青期開始的整個世代保護溫度和光照,對家蠶胚后幼蟲至成蟲時期Dh-pban基因的表達水平影響,呈現(xiàn)高溫25℃上調(diào).Dh-pban基因的表達。親代卵孵化期的催青溫度與光照,影響了子代卵的滯育性,也影響了子代卵內(nèi)的Dh-pban基因mRNA水平,但這種影響與蠶卵的滯育性不完全一致。
　　 3光照與溫度對家蠶E

6、h和Pitx基因在各個時期表達的影響不同
　　 15DD條件下,蠶卵Eh基因的mRNA水平很低,提示在非滯育卵完全誘發(fā)條件下,蠶卵胚胎可能極少翻譯EH；催青期在25LL或20LD環(huán)境下,能夠檢測到蠶卵Eh基因的mRNA,提示在家蠶滯育卵誘發(fā)條件下胚胎期已經(jīng)開始合成EH。比較25LL與20LD二種環(huán)境條件下Eh基因的表達差異,發(fā)現(xiàn)25LL條件下蠶卵的Eh基因表達水平總體高于20LD的蠶卵；胚胎發(fā)育后期,在積溫高于2160℃h(單眼

7、形成時期及單眼形成)后,Eh基因表達水平顯著上調(diào),這與在此階段的蠶卵胚胎對滯育誘導環(huán)境溫度和光照節(jié)律更加敏感相一致。親代卵催青期25LL條件所產(chǎn)滯育卵中,Eh基因mRNA表達水平很低,在胚胎進入滯育后,則幾乎檢測不到Eh基因mRNA。而親代15℃催青溫度條件下所產(chǎn)子代非沛育性卵,無論是胚胎發(fā)生期間,還是其后的胚胎組織器官發(fā)育時期,都檢測出一定含量的Eh基因mRNA。
　　 催青期在25LL、201D、15DD環(huán)境下,均能檢測到蠶

8、卵Pitx基因的mRNA,且25LL條件下蠶卵的Pitx基因表達水平總體高于20LD和15DD的蠶卵。家蠶胚后時期25LL條件下Pitx的表達水平總體要高于15DD條件下的表達水平。親代25LL催青環(huán)境下,子代滯育性卵在卵齡12-24 h胚胎發(fā)生期間,Pitx基因mRNA的含量快速增加,但隨后迅速減少,至卵齡72 h后胚胎逐漸進入滯育階段,卵內(nèi)幾乎檢測不到Pitx基因的mRNA；而親代15℃催青溫度條件下所產(chǎn)子代非滯育性卵,無論是卵齡1