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家蚕是一种重要的经济动物和模式昆虫,丝腺是家蚕非常重要的吐丝器官,直接决定着家蚕产丝量的多少。在家蚕由幼虫到蛹的变型期,丝腺器官发生了剧烈的退化,在短时间内消亡,这一过程涉及到了细胞凋亡。目前,细胞凋亡分子调控机制在哺乳动物中研究的较为清楚,但我们对于家蚕中的凋亡分子机制知之甚少。Dredd为caspase家族同源蛋白,本研究克隆到了家蚕BmDredd基因,并分别在细胞水平和丝腺组织水平揭示了其功能,调查了其与相关凋亡蛋白BmFadd的互作关系。同时,我们利用高通量测序技术,进行了家蚕五龄第3天和吐丝36 h后部丝腺mRNA、lncRNA与miRNA的差异表达分析,并对差异表达lncRNAs与miRNAs的靶基因做了 GO功能预测。分析了BmDredd与lncRNA、miRNA的互作网络。对这些内容的探索使得家蚕细胞及丝腺凋亡的分子调控机制研究更为完善,主要研究内容和结果如下:1)克隆到了BmDredd基因,并且对其生物学信息进行了分析,其ORF全长1632 bp,编码543个氨基酸,分子量大小约为63 KDa,含有N端的long prodomain和C端的 CASc domain。2)在细胞水平进行BmDredd的功能研究:对BmN细胞进行了诱导凋亡、dsRNA干扰处理。我们发现凋亡的细胞中BmDredd表达量升高,而RNA干扰BmDredd的表达则可以减小细胞凋亡率,提高正常细胞数量。另外,我们构建了 BmDredd的N端、C端融合表达载体以及ORF序列过表达载体,结果发现过表达BmDredd可以引起细胞凋亡,细胞凋亡时,BmDredd由细胞质迁移到细胞核中,其核定位片段既不是独立的N端longprodomain序列,也不是C端CASc序列,推测定位序列位于376-987 bp之间。dsRNA干扰凋亡相关基因后实时定量检测其他基因表达量结果显示,BmDredd与BmDaxx,BmCide-b,BmFadd,BmCreb之间存在着复杂的调控关系,他们一起参与调控细胞凋亡的执行。3)丝腺水平的BmDredd功能研究:我们检测了不同时期家蚕丝腺中BmDredd表达量以及家蚕不同组织在吐丝18 h时BmDredd表达量,发现丝腺凋亡期间,BmDredd表达量升高,表明BmDredd与丝腺凋亡有着极重要的联系。并且,在蜕皮激素饲喂家蚕后,BmDredd表达量升高,说明BmDredd属于蜕皮激素下游靶基因。Caspase抑制剂处理丝腺可以降低BmDredd表达量,注射dsRNA-BmDredd到家蚕丝腺可以延迟丝腺凋亡,在丝腺中过表达BmDredd引起过表达部位caspase-3活性的升高,所有结果都显示BmDredd参与和诱导丝腺凋亡。4)Fadd属于Fas结合蛋白,在哺乳动物中可以与procaspase-8结合形成DISC（Death-inducing signalling complex）,引起细胞死亡。本实验我们纯化到了含GST标签的BmFadd蛋白,通过与凋亡细胞胞质总蛋白孵育,清洗和洗脱后质谱检测,发现凋亡时BmFadd并没有与BmDredd蛋白发生互作。5)使用二代测序技术我们发现被归到Death相关功能下的mRNAs在表达量上都没有显示出显著性变化,这从侧面反应了 lncRNA和miRNA在丝腺凋亡发生期间对mRNA的调节可能十分重要。我们共鉴定到家蚕中10947个lncRNAs,预测到索引号为 TCONS00023629、TCONS35829、TCONS28940、TCONS28943、TCONS30941的lncRNAs参与了凋亡过程。另外有344个miRNAs靶向调节着285个mRNAs都与GO条目下Death process有关。这说明,相比于lncRNA,miRNA在家蚕丝腺凋亡的分子调控中起到了更为广泛和重要的作用。最后,我们筛选出了可能与BmDredd互作的746个lncRNAs和20个miRNAs,并做了三者间的网络互作图。