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保幼激素(Juvenile hormone,JH)和蜕皮激素(Molting hormone,MH)共同影响着家蚕的蜕皮和化蛹。家蚕的幼虫时期一般发育五个龄期并蜕皮四次,五龄第七天结束时进入吐丝期,这时家蚕会停止进食开始吐丝进行化蛹的准备,48 h内它将用丝将自己包裹起来进入化蛹阶段。在家蚕蜕皮时期JH含量降低,MH含量增加,两者通过协同作用完成了家蚕的蜕皮过程;在化蛹阶段JH彻底消失,而MH浓度激增促进家蚕幼虫器官快速凋亡,从而完成幼虫-蛹的转变。前期的实验我们对五龄中期的家蚕进行了蜕皮激素的饲喂处理,发现Bm30kc6、Bm Fadd、Bm Daxx及Bm Dredd四个基因均出现了一定特征性的变化,说明了这四个基因都与家蚕丝腺的凋亡有着极为重要的联系,并推测他们都属于蜕皮激素的下游靶基因。本实验使用不同浓度的保幼激素、蜕皮激素、不同浓度组合的混合激素和不同饲养温度对五龄中、后期家蚕进行处理,实验结果确认Bm30kc6、Bm Fadd、Bm Daxx及Bm Dredd四个基因,均影响蚕-蛹变态期细胞凋亡,主要研究内容如下:1.检测了家蚕五龄中、后期四个凋亡相关基因的表达量。结果发现:Bm30kc6基因和Bm Daxx基因具有大致相同的表达规律,从进入到五龄中期开始,两个基因表达量开始逐渐上升,分别在五龄第五天和第六天到达第一个峰值,随后下降。在进入到吐丝期以后,开始大量表达,达到第二个峰值。对于Bm Fadd和Bm Dredd基因来说,在进入到五龄中期以后,基因表达量开始缓慢上升,中间并没有太大的变化。进入到吐丝期以后,基因表达量开始迅速上升,在吐丝24 h以后达到峰值。2.五龄中期不同浓度蜕皮激素处理家蚕能够显著缩短其五龄发育时间。实验表明:在蜕皮激素处理后的短时间内,四种凋亡基因均受到促进作用。以Bm30kc6基因为例,本应出现在五龄第五天的峰值被提前到了五龄第三天12 h。因此家蚕提前吐丝,丝腺提前凋亡,导致了五龄时间的大幅缩短。在对五龄家蚕后期处理后,Bm30kc6基因的表达量被严重抑制,但其余三种促凋亡基因大量表达,表达峰值均被提前,其中低浓度组和中浓度组的表达峰值被提前到了五龄第七天,高浓度组则被提前到了五龄第六天12 h。由于丝腺的快速凋亡,使得家蚕提前进入到了变态时期,提前化蛹。3.五龄中期不同浓度保幼激素处理家蚕能够显著延长其五龄发育时间。实验表明:较高浓度的保幼激素能够使家蚕丝腺细胞存活的时间延长。外源的保幼激素注射到家蚕体内后,影响了家蚕体内分泌器官的活性,改变了其自身激素的分泌状态,家蚕为了维持体内激素相对稳定,大量分泌蜕皮激素。五龄后期保幼激素处理后的幼虫甚至可能更早地进入吐丝期。4.五龄中期不同浓度组合的混合激素处理家蚕能够显著缩短或延长其五龄发育的时长。通过实验我们发现两者存在着十分复杂的相互作用,当蜕皮激素浓度高于保幼激素时,可以使家蚕的五龄经过缩短;当两者浓度相同或保幼激素浓度高于蜕皮激素时,家蚕的五龄经过却延长。蜕皮激素能够将凋亡基因表达的峰值提前,促使家蚕提前吐丝结茧。而当保幼激素浓度较高时,使幼虫时期丝腺等组织仍能维持自身的形态和功能,所以延长了五龄的时长。5.据前人报道:在低温条件下家蚕体内保幼激素分泌较多,蜕皮激素较少;高温条件下蜕皮激素分泌较多,保幼激素较少。检测相关目的基因发现:以上因素导致了在低温条件下Bm30kc6基因的表达峰值被延后,Bm Daxx和Bm Dredd基因也同时被显著抑制,不能触发家蚕丝腺大面积凋亡的进行,因此五龄发育时间被延长。而在高温条件下Bm30kc6基因表达的峰值被提前,Bm Fadd、Bm Daxx及Bm Dredd基因表达量也同时升高。使得家蚕丝腺快速凋亡,缩短了五龄发育的经过。