家蚕几种尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶的基因表达与功能研究-发育生物学专业论文.docx

苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 苏州大学学位论文使用授权声明 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、 中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索。 涉密论文口 本学位论文属 在——年一月解密后适用本规定。 非涉密论文口 论文作者签名： 圭垫 Et 期：圳二也 导 师 签 名： 勉 日 期： 广 家蚕几种二磷酸．尿苷葡萄糖基转移酶的基冈表达与功能研究 家蚕几种二磷酸．尿苷葡萄糖基转移酶的基冈表达与功能研究 中文摘要 中文摘要 家蚕(Bombyx mori)天然有色蚕茧分为红黄茧系和黄绿茧系两大类。决定黄 红茧系茧色的色素主要来自桑叶中的胡萝b素(B．胡萝b素、新生B．胡萝b素等) 和叶黄素类色素(叶黄素、蒲公英黄质、紫黄质、次黄嘌呤黄质等)，而黄绿茧系 的色素主要为黄酮类化合物。家蚕从桑叶中摄入的黄酮类化合物，，需要在体内进 行化学修饰之后方能显现出绿茧色，但绿茧色的形成以及黄酮类色素的化学修饰 分子机理，特别是基因调控机理目前还不清楚。 尿苷二磷酸．葡萄糖基转移酶(UGTs)是一群广泛分布于动物、植物、细菌以 及病毒，与糖基化有关的蛋白酶超家族。该类酶催化核苷酸的糖基转移到受体分 子的糖苷配基上，从而使受体分子从疏水性转变成亲水性。昆虫利用UGT酶的糖 基化作用降解食物中的有毒植物化学物质，以抵抗食物有毒成分对机体造成的危 害，UGT酶甚至还与杀虫剂的抗药性有关。 家蚕等昆虫从植物摄取的黄酮类化合物在体内需要经过一系列如UGT酶参与 的糖基化作用等化学修饰，而家蚕茧层中的黄酮类化合物分子结构也与桑叶中的 黄酮类化合物明显不同，家蚕从桑叶摄取的一类黄酮类化合物槲皮素，先在中肠 生成5．氧糖苷槲皮素，后在丝腺生成4’5’．双氧糖苷槲皮素。已知家蚕绿色茧的茧色 形成主要由黄酮化合物的含量所决定，可以推测，UGT酶的基因家族可能与黄酮 类色素在家蚕体内的转移，以及蚕茧的成色有关。 家蚕是鳞翅目模式生物，其天然有色茧是具有重大应用前景的遗传资源。由 于家蚕茧色受多基因调控，遗传机制了解不详，挖掘和研究茧色调控基因是被公 认的有效突破口之一。本文依靠家蚕基因组数据库资源，利用分子克隆、RACE、 RNAi、bac．to．bac昆虫细胞表达等技术手段，对鳞翅目模式昆虫家蚕的葡萄糖基转 移酶基因的表达模式和功能进行了研究，希望进一步揭示UG瑾因的功能，以及 家蚕茧色的形成机理，为茧色分子标记和分子设计育种提供帮助，主要结果如下： 1．首次在家蚕中克隆出4种尚未克隆的葡萄糖基转移酶基因，包括UGT013830 (∞乃0)、∞殉13834(∞乃4)、∞殉13859(∞巧9)、∞殉13860(W跖0) 基因。利用RACE技术成功的克隆出UGT30基因的全长cDNA，其长度为2136bp (登录号为：HQ833816)。根据已有报道，选取了7种在中肠和丝腺中表达量 较高的UG瑾因，包括UGT30、UG734、UGT59、UGT60、UGT013865(UGT65)、 UGT010286(UGT86)和UG殉10289(UGT89)，对其中一些基因做了时空表 ，’—————————一——中文摘要 ，’—————————一—— 中文摘要 家蚕几种尿苷二磷酸．葡萄栅基转移酶的基因袭达与功能研究 达的调查。 2．为了研究UGT酶对家蚕茧色的影响，用RT-PCR方法对以上7种基因在白茧品种 C1 08和皓月、绿茧品种大造和Gl、黄茧品种Y12和黄茧限性品种Ys的丝腺、中 肠和生殖腺组织中的表达进行了定性与定量分析。结果显示，∞乃O、∞7186 和UGI89具有绿茧品种特异性表达，可能与绿茧色形成有关，而UGT30在不同 茧色品种还存在mRNA转录本的差异。 3．进一步阐明这些UG瑾因的作用，我们选取了UG730，具有绿茧品种特异性表 达的基因，以体外转录合成长链dsRNA，并优化了注射家蚕体内的浓度。由于 dsRNA注射的有效时问是36．72 h，我们采取在大造品种5龄期间共两次注射 5I_tg／dsRNA。家蚕在注射dsRNA UGT30后，出现死亡率增加、发育变缓。可能 是由于家蚕发育过程中UGT30蛋白对于物质在体内代谢的起到重要的作用， UGT30基因表达量下调将导致家蚕体质变弱，不能J下常生长。另外，检测注射 前后丝腺和中