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家蚕(Bombyx mori)是重要的经济昆虫,用作实验遗传动物的历史已达百年。其遗传背景清楚,各种突变性状丰富,而且具有体型小、繁殖周期短、繁殖系数高、易饲养等特点,具备实验动物的遗传特性。采用高度近交的动物可减少实验动物数量和实验重复次数,提高实验结果的准确性、可比性和可重复性。近交系实验动物的显著特点是其基因纯合性及遗传稳定性,但在培育、保种及繁殖生产过程中,存在着发生遗传变异或遗传污染的可能,所以需要对近交系进行严格、定时的遗传检测。对于家蚕,以培育理想的实验动物为目的的高度近交系研究,目前还处于起步阶段,因此近交系的遗传检测也是近交系培育工作的需要。有关实验动物的国家标准规定了利用皮肤移植法、免疫标记基因检测法和生化基因标记检测法等进行常规检测。近年来分子生物学技术发展迅速,可以直接检验动物基因组核酸的改变,为家蚕近交系的遗传检测提供了直接、客观的途径。本研究利用RAPD引物或SSR引物对家蚕全同胞交配近交系BmIS-C108和BmIS-Dazao,以及28个同源导入近交系进行了遗传纯度的检测,期望能探索并初步建立家蚕近交系遗传纯度检测的技术体系,为家蚕实验动物化、模式生物化等相关研究奠定基础。主要结果如下:1、家蚕近交系BmIS-C108的RAPD检测以培育系的亲本19-100为对照品系,利用28条随机引物,采用RAPD-PCR技术对家蚕20代全同胞交配近交系IS-C108的3个蛾区:IS-C10820-1、IS-C10820-2、IS-C10820-3,各30个个体进行了遗传纯度检测。28条引物在IS-C108的3个蛾区中分别扩增出183条、182条、182条带,其中多态性条带分别为7条、5条、5条,多态性带频率分别为3.825%、2.747%、2.747%,平均为3.106%;在亲本19-100中扩增出189条带,多态性条带为17条,多态性带频率为8.995%。在品系间,IS-C108蛾区间的多态性频率仅为6.486%,比亲本19-100多态性带频率(8.995%)小,IS-C108与19-100的多态性频率为22.751%。IS-C10820-1、IS-C10820-2、IS-C10820-3这3个群体的遗传纯度分别为0.9976、0.9982、0.9982,平均为0.9980,亲本19-100蛾区内的遗传纯度为0.8994。2、家蚕近交系BmIS-C108的SSR检测对上述实验材料采用SSR-PCR技术进行遗传检测,所使用的28对SSR引物分别属于家蚕SSR标记连锁图的28个连锁群。28对引物在IS-C108的3个蛾区中均扩出61条带,其中多态性条带均为1条,多态性带频率也均为1.639%;在亲本19-100中扩增出73条带,其中多态性条带为5条,多态性带频率为6.849%。在品系间,IS-C108蛾区间的多态性频率仅为3.279%,IS-C108与19-100的多态性频率为20.548%。家蚕近交系IS-C108的3个蛾区的平均等位基因数、平均观测杂合度、平均期望杂合度和Hardy-Weinberg平衡偏离指数都分别为2.179、0.016、0.016、0,亲本19-100相对应的值为:2.964、0.068、0.046、0.478。C108近交系的3个蛾区的Hardy-Weinberg平衡偏离指数(D)都为0,结果表明该近交系的基因型的分布处于平衡状态,而19-100的相应数值为0.478,表明品系19-100的杂合子过剩。IS-C10820-1、IS-C10820-2、IS-C10820-3这3个群体的遗传纯度的分别为0.9984、0.9989、0.9984,平均为0.9986,亲本19-100蛾区内的遗传纯度为0.9185。3、家蚕近交系BmIS-Dazao的SSR检测以培育系的亲本19-200为对照品系,利用20对SSR引物,采用SSR-PCR技术对家蚕20代全同胞交配近交系IS-Dazao的3个蛾区:IS-Dazao20-1、IS-Dazao20-2、IS-Dazao20-3,各30个个体进行了遗传纯度检测。20对引物在IS-Dazao的3个蛾区中均扩增出51条带,其中多态性条带均为1条,多态性频率也均为1.961%;在亲本19-200中扩增出52条带,多态性条带为2条,多态性带频率为3.846%。在品系间,IS-Dazao 3个蛾区个体间的多态性频率为3.846%,与亲本19-200多态性带频率(3.846%)相当。IS-Dazao 3个蛾区的平均等位基因数、平均观测杂合度、平均期望杂合度、Hardy-Weinberg平衡偏离指数均分别为2.550、0.020、0.020、O;遗传纯度分别为:0.9993、0.9987、0.9993,平均为0.9991;亲本19-200系统的平均等位基因数、平均观测杂合度、平均期望杂合度均、Hardy-Weinberg平衡偏离指数、遗传纯度分别为2.600、0.038、0.038、0、0.9980。结果表明IS-Dazao和培育系的亲本19-200的基因型分布处于平衡状态,IS-Dazao的遗传纯度较高,平均为99.91%。4、家蚕同源导入近交系的SSR检测采用SSR-PCR技术对家蚕28个同源导入近交系进行了遗传检测,所使用的28对SSR引物分别属于家蚕SSR标记连锁图的28个连锁群。得到28个同源导入近交系的遗传相似系数均为100%。结果表明,经20代以上的回交,除目的基因外,均为轮回亲本的遗传组成。对其中的大造K进行了个体DNA的基因型分析,检测群体遗传纯度,实验值为100%,说明同源导入近交系的遗传纯度很高。5、两种分子标记技术对同一近交系进行遗传检测的比较本研究同时采用RAPD、SSR分子标记技术对家蚕20代全同胞近交系IS-C108进行了遗传纯度检测,结果如上述1、2。(1)多态水平的比较:采用RAPD分子标记扩增出的条带数和多态性带频率在蛾区内和品系间都较SSR分子标记高。(2)遗传纯度的比较:采用RAPD分子标记得到IS-C108遗传纯度的平均值为0.9980,SSR分子标记得到IS-C108遗传纯度的平均值为0.9986,仅相差0.0006。两种方法检测结果均揭示近交系IS-C108的遗传纯度达到了预期的大于0.99以上的标准,这与IS-C108经过20代全同胞交配的理论预测是一致的,说明这两种分子标记技术都适合于家蚕近交系的遗传检测。比较之下,一条随机引物可以检测多个位点,因此同样的实验规模,所检测到的位点覆盖基因组的范围更大,而且RAPD经济简便,实验进程更加迅速,是一种经济快速的检测方法:一对SSR引物一般检测的是单位点,实验结果稳定,可重复性比RAPD好,实验流程与RAPD相似,操作也简单,因此是一种较理想的检测方法。