天宫二号航天蚕后代小茧突变体sc生长发育相关通路基因的转录分析

【作者】 吴赛； 宁阳威； 王东岳； 王闪闪； 朱娟； 王梅仙； 赵巧玲； 沈兴家；

【机构】 江苏科技大学江苏省蚕桑生物学与生物技术重点实验室； 中国农业科学院蚕业研究所农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室；

【摘要】 利用从天宫二号返回的"秋丰×白玉"雌蛹(♀)羽化后与地面"白玉"雄蛾(♂)杂交,其后代经多代同胞交配分离得到了正常茧品系TG和小茧突变品系sc。小茧突变体sc发育缓慢,摄食量少,蚕体体形约为正常蚕的三分之二,所结蚕茧的大小为正常蚕茧的二分之一。为了探究sc形成的原因,我们通过对sc和TG头部组织和中肠组织的转录组测序(RNA-seq),从头部组织检测到1528个差异表达基因(DEGs),其中820个上调表达,708个下调表达;从中肠组织检测到1401个差异表达基因,其中683个上调表达,718个下调表达。头部组织和中肠组织中DEGs的GO注释分析结果均显示:在生物学过程中,大多数差异基因参与了细胞过程、代谢过程、生物调节、刺激反应等;在分子功能中,大多数差异基因参与结合、催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性、ATP依赖活性等。KEGG富集分析发现,头部组织和中肠组织的差异表达基因均涉及Hippo信号通路、Insulin信号通路、mTOR信号通路等与家蚕生长发育相关的信号通路。家蚕生长发育相关通路中KIBRA、BmYki、F-actin、PPI、INS、IRS、PI3K等关键基因的差异表达,可能会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。此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。更多还原