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家蚕(Bombyxmori)经过长期的驯化选择，成为重要的农业经济昆虫。家蚕适中的身型、较短的生长周期、较高的繁殖率以及良好的研究基础等优势，使之成为鳞翅目昆虫重要的模式生物。随着家蚕基因组框架图、精细图和重要遗传资源重测序的相继完成，家蚕在分子生物学研究中的地位得到进一步提升。家蚕具有丰富的突变基因资源，涉及生长、变态、形态等各方面的重要遗传性状，是研究昆虫发育调控机制的重要材料。
昆虫躯体模式(Bodyplan)与其生存和繁衍有着密切关系，研究其发育调控机制具有重要意义。在家蚕的突变资源中，躯体模式发育相关的突变体占据着较大的比例。对家蚕躯体模式突变的研究不仅能够深入理解鳞翅目昆虫形态发育的相关基因及调控途径，了解Hox基因作用于昆虫躯体模式发育的重要调控网络，还为利用昆虫功能基因的研究奠定坚实的基础。本研究中，我们选择家蚕典型的躯体模式突变体E群的代表突变——姬过剩肢(E)作为研究对象，利用定位克隆技术鉴定其候选基因，进而联系表型对候选基因进行相关研究。主要结果如下:
1.家蚕姬过剩肢突变(E)的表型观察
利用体视显微镜和数码相机分别对家蚕野生型Dazao和姬过剩肢突变体E的胚胎发育后期（点青期）和5龄第3天幼虫进行表型观察。通过观察显示，在家蚕野生型Dazao胚胎发育后期，腹肢发育基本完成，即在第3-6腹节(A3-A6)上形成形态结构完整的腹足。而对突变体E的观察结果显示，E突变体除了在第3-6腹节上正常发育形成的4对腹肢之外，还在第2腹节发育出形态较小的1对过剩腹肢。在5龄第3天的幼虫时期，E突变型的过剩腹肢仍然存在，且其形态与正常腹肢不同，形似正常腹肢的远端部分。我们对过剩腹肢和正常腹肢的表型放大观察，发现过剩腹肢的爪钩数量远远少于正常腹肢，且其爪钩长度较短，在腹肢顶端排列成环状。而在Dazao中，爪钩密集排列成带状。除此之外，野生型Dazao幼虫在第2胸节背面有眼状纹，在第2、5腹节背面分别有1对半月纹和星状纹，而E突变型幼虫全身呈现素白，无任何斑纹。
2.姬过剩肢突变(E)的初定位分析
姬过剩肢突变(E)位于家蚕经典连锁图谱第6连锁群的21.1cM处。利用家蚕第6连锁群的SSR分子标记以及在预测区域发展的新标记，对E的突变位点在300个个体的定位群体中进行初定位分析。通过对多态性分子标记的引物在定位群体各个体基因组中的PCR扩增产物进行电泳，再对电泳条带进行统计和分析，并将统计结果用作图软件对突变标记和各个分子标记进行连锁图谱的绘制，将突变候选区域的范围缩小到标记E3和E6之间，其距离为1.0cM。根据分子连锁图中突变基因所在位点，结合生物信息学分析在候选区域内筛查可能的候选基因。我们在该区域找到5个预测基因，它们分别为BGIBMGA006384，BGIBMGA006385，BGIBMGA006386,BGIBMGA006387,BGIBMGA006388。
3.姬过剩肢突变(E)的精细定位及候选基因的筛查
根据对E突变初定位的结果，在候选区域内继续设计和筛选新的多态标记，并将定位群体扩大到1115个个体。利用新的多态标记精细定位，将候选区域进一步缩小在E33和E39之间，其物理距离大约为209kb，该区域中存在3个预测基因:BGIBMGA006386，BGIBMGA006387，BGIBMGA006388。其中，E32在1115个定位个体中没有发现交换个体，表明E32与E突变位点紧密连锁，由此判断候选基因位于标记E32附近。经信息分析和候选区域的序列比对，最终将候选基因确定为家蚕Bm-AbdA基因。
4.姬过剩肢突变体(E)候选基因多种剪接体的克隆
对候选基因Bm-AbdA在家蚕野生型Dazao和E突变中进行多种剪接体的克隆，并对各种剪接体的序列比对分析。结果显示，在Dazao中Bmabd-A基因存在3种剪接形式，而在E突变中存在多达5种剪接形式，即在E突变中Bmabd-A基因除存在正常的3种剪接形式外，还有其独有的2种剪接形式。对各种剪接体进一步分析发现，所有的剪接体序列差异均发生在该基因的第2外显子上，其中，在E突变中发现一种新的剪接形式，其整个第2外显子完全缺失。
5.姬过剩肢突变(E)候选基因及其下游靶基因的表达检测
为了分析多种不同的剪接方式与E突变的关系，我们对野生型Dazao和E突变型中Bm-AbdA基因进行mRNA及蛋白水平的定量检测。结果显示,在E突变中，Bm-AbdA基因无论在mRNA水平还是蛋白水平的表达量上都高于野生型Dazao，表达量约为Dazao中的2倍。为了研究Bm-AbdA基因表达量的上调对其下游靶基因的影响，我们对Bm-AbdA基因的直接下游靶基因Dll的表达量进行检验，发现Dll基因也存在表达上调的现象，且上调倍数与Bm-AbdA保持一致。
6.Abd-A基因及其同源基因Hox8的进化分析
从线虫到高等哺乳动物，我们对Abd-A基因以及其同源基因Hox8在生物中剪接形式多样性和在物种中的进化方式进行分析。对这两个基因在各个物种中的基因数、转录本个数、蛋白数量以及基因的多个复制本进行分析，结果表明，在进化过程中，Abd-A基因随着物种的进化由简单向着复杂的功能发展，其剪接体的形式也随着物种结构和功能的复杂性而增多。此外，Hox8基因还通过增加本身复制本的形式来编码更多的功能蛋白，满足高等生物更为复杂的发育机制需求。