家蚕伴性赤蚁突变基因的定位克隆及其温敏致死研究

【作者】 刘春； 周梦婷； 张银霞； 夏庆友；

【机构】 家蚕基因组生物学国家重点实验室西南大学生物技术学院；

【摘要】 伴性赤蚁(sch)突变纯合型具有巧克力色的体色,经典遗传学研究表明,该突变位点位于家蚕的性染色体Z上,与性别连锁,而且在胚胎发育后期具有温敏致死效应。这两个特征使其成为调控性别的重要靶标基因。本研究基于家蚕基因组信息和遗传连锁图谱,对该基因分离群体进行连锁分析。经过SNP标记筛选和4501个回交个体的连锁分析,最后锁定了sch突变基因所在区域,最终确定了该突变为家蚕编码酪氨酸羟化酶(TH)基因调控区域突变。在sch突变及等位致死突变中,两个不同类型的转座子破坏该基因的转录调控序列,导致Bm Th基因的表达量急剧减少。通过RNAi及添食TH抑制剂降低野生型BmTh基因的表达产物,获得类似sch突变表型个体;添食酪氨酸羟化酶下游产物dopa成功营救sch突变表型。这些结果清楚地表明酪氨酸羟化酶的表达量减少是sch幼虫形成巧克力色表皮的直接原因。高温下sch蚁蚕体内的dopa含量明显比常温更少。因此提出了sch温敏致死机理假说:家蚕酪氨酸羟化酶基因启动子的缺失,在高温下,不能有效应答热激蛋白类调控因子对该基因的增量表达,表达比常温更少的酪氨酸羟化酶基因蛋白,产生更少的黑色素产物dopa,导致其孵化相关器官的黑化和硬化不够,最终因孵化不能而死亡。更多还原