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近日节律是生物界最普遍的节律行为，光节律和温度是影响近日节律基因表达的重要授时因子，但温度的诱导机制研究目前只集中在果蝇等少数昆虫。cryptochrome(cry)是已确认的主要钟基因之一，其编码的蛋白隐色素(Cryptochrome，CRY)是调节生物体昼夜生物钟导引过程的光感受器，在果蝇中是核心时钟的组成元件，核心时钟光照和温度诱导途径中都需要CRY蛋白的参与。昆虫cry基因具有cry1和cly2两类，果蝇只有cry1，蜜蜂等膜翅目昆虫只有cry2。家蚕是鳞翅目模式昆虫，也是唯一完成了全基因组测序的鳞翅目昆虫，可能同时具有cry1和cry2基因。研究家蚕的cry基因，有可能了解cry1和cry2基因的功能差异和相互作用。家蚕是产业化生产的重要经济昆虫，滞育是家蚕等昆虫的基本生理现象，是影响蚕业生产和害虫防治的重要性状。家蚕滞育卵的诱导发生决定于亲代卵孵化时期的温度和光照。在家蚕滞育卵诱导条件下，研究cry基因的作用，对进一步探明家蚕滞育的生物钟分子机制，具有重大的理论价值和实际意义。
本文利用生物信息学和RACE等方法，克隆了家蚕2个cry同源基因Bm-cry1和Bm-cry2的完整开放读码框(ORF)，对其编码蛋白质进行了结构分析和分子进化分析；进一步以亲代卵孵化期滞育诱导发生温度和光节律条件处理，用RT-PCR等方法调查了亲代卵和次代卵、以及幼虫不同组织中Bm-cry2基因的表达谱，从滞育调控角度研究了近日节律基因cry的作用机制。
主要获得以下结果：
Bm-cry1基因ORF框全长1578bp，编码525个氨基酸，包含12个外显子，11个内含子；Bm-cry2基因ORF全长2193bp，编码730个氨基酸，包含9个外显子，8个内含子。蛋白序列分析表明，Bm-CRY1分子量60241.96，等电点6.01。Bm-CRY2分子量83609.91，等电点8.93。Bm-CRY1和Bm-CRY2均无明显信号肽序列，属于非分泌蛋白。两者都含有N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶II磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、N-十四酰基位点，但是Bm-CRY2还含有cAMP和cGMP依赖型蛋白激酶磷酸化位点、酰胺化位点和细胞附着特征序列。
蛋白同源性分析结果表明，Bm-CRY1在不同物种中的保守性较高，Bm-CRY2的保守区高度一致，但C端保守性较低，Bm-cry2ORF的3’端编码的一部分区域可能是隐色素C端的可变区。Bm-cry1和Bm-cry2都具有DNA光解酶和FAD结合区两个保守的结构域，表明这2个基因是光解酶/隐色素超基因家族成员。分子进化分析表明，Bm-cry1和Bm-cry2与柞蚕(Antheraeapernyi)等鳞翅目(Lepidoptera)昆虫的亲缘关系最近，与脊椎动物(vertebrate)的亲缘关系较远，与传统理论的进化关系一致；果蝇(Drosophila)等双翅目(Diptera)昆虫只有cry1，蜜蜂(Apismellifera)等膜翅目(Hymenoptera)昆虫只有cry2，鳞翅目(Lepidoptera)昆虫的昼夜生物钟运行机制依赖于cry1与cry2基因的共同存在，可能同时体现双翅目昆虫和膜翅目昆虫昼夜生物钟调控的特点。
家蚕在孵化期25LL(25℃持续光照)滞育卵完全诱发条件下，Bm-cry2基因表达量显著低于15DD(15℃持续黑暗)非滞育卵完全诱发条件，也低于20LD(20℃、LD=12h:12h)滞育卵和非滞育卵同时诱发条件。20LD和15DD条件相比，孵化前中期(积温360-1880℃·h)15DD条件下的Bm-cry2基因表达水平总体高于20LD，但在中后期(积温2160-3600℃·h)相反。进一步调查家蚕胚胎对环境敏感时期(7d-9d)Bm-cry2基因的表达节律，结果表明25LL条件下，Bm-cry2表达量基本以24h为周期波动，但峰谷值差异较小；20LD条件下，Bm-cry2的表达量以42h为近似周期波动，峰谷值差异显著；15DD条件下，Bm-cry2的表达量以96h为近似周期波动，峰谷值差异也很显著。提示低温和短光照的孵化条件会改变Bm-cry2的表达节律，使近日节律基因Bm-cry2的相位延迟。温度越低、光照时间越短，蚕卵Bm-cry2表达周期波动所需的孵化积温越高。
家蚕亲代卵25℃持续光照孵化条件下，所产子代卵具有滞育性。产卵后20h，通过盐酸活化处理，胚胎活化和发育过程中Bm-cr2基因的转录活性高于同时期的非浸酸卵。亲代不同温度(25℃、15℃)孵化处理结果表明，25℃条件下次代卵在进入滞育期时，Bm-cry2的转录水平也随之降低；而亲代不同光照(LL，DD)孵化处理结果表明，亲代孵化期持续光照，能在一定程度上提高次代卵中Bm-cry2的转录水平；光照和温度协同作用对Bm-cry2在次代卵中表达的影响只出现在孵化前期。Bm-cry2在家蚕5龄幼虫不同组织中的表达有一定差异，头部表达量较高，脂肪体中表达量较少。提示Bm-cry2在家蚕中央和外周时钟的功能不同。