昆虫学报

作者：吴赛,王闪闪,赵巧玲,朱娟,王梅仙,唐顺明,沈兴家

单位：1. 江苏科技大学生物技术学院, 江苏省蚕桑与畜禽生物技术重点实验室, 镇江 212100;2. 中国农业科学院桑蚕科学研究中心, 农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室, 镇江 212100

关键词：家蚕,航天蚕,小茧突变体,转录组测序,差异表达基因,功能注释

【目的】航天蚕Bombyx mori后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢，食桑量少，推测其生长发育相关通路基因受到基因突变的影响。前期研究表明，sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制，但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与航天蚕后代正常茧品系TG的转录组数据，为sc突变体相应基因的鉴定及分子机制的解析提供参考。【方法】分别取sc和TG 5龄第4天幼虫的头部和中肠组织进行转录组测序(RNA-seq)，并通过比较转录组分析获得差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)，对DEGs进行GO注释和KEGG富集分析。利用qRT-PCR验证随机选取的DEGs在sc和TG中的表达量。此外，利用qRT-PCR调查感兴趣基因在sc中的表达量。【结果】 TG vs sc比较组头部检测到1 528个DEGs，其中820个上调表达， 708个下调表达； TG vs sc比较组中肠检测到1 401个DEGs，其中683个上调表达， 718个下调表达。GO分析表明头部和中肠DEGs在生物学过程中，大多数DEGs参与细胞过程、代谢过程、生物调节和刺激反应等；在分子功能中，大多数DEGs参与结合、催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性和ATP依赖活性等。头部和中肠DEGs均涉及Hippo, Insulin和mTOR等与家蚕生长发育相关的信号通路。qRT-PCR分析显示，基因的表达趋势与转录组测序结果一致；与TG相比，sc中生长发育相关通路中BMSK0008105, BMSK0009907, BMSK0002689, BMSK0000286, BMSK0012340和BMSK00083629等关键基因差异表达。【结论】 sc和TG中生长发育相关的信号通路关键基因的差异表达，通过影响生长发育过程中的能量代谢、器官发生和细胞生长、增殖及凋亡等生理过程，进而影响小茧突变体sc的体型发育。研究结果有助于阐明sc突变体形成的分子机制，并为家蚕体型调控研究积累实验数据。

来源：2025年第1期

《昆虫学报》期刊编辑部

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