家蠶的卵子發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的生理過程,通�？梢苑譃槁腰S生成前期、卵黃生成期和卵殼生成期。卵泡作為卵子發(fā)生的主要功能單位,在卵子發(fā)生過程中發(fā)生了巨大的形態(tài)與生理變化。盡管在家蠶卵子發(fā)生的結(jié)構(gòu)和激素調(diào)控方面已經(jīng)進(jìn)行了一些研究,但在全基因組層面對(duì)家蠶卵子發(fā)生過程中基因表達(dá)調(diào)控模式及機(jī)制的研究還未見報(bào)道。本文應(yīng)用時(shí)間序列轉(zhuǎn)錄組以及MeRIP-seq的方法分析了家蠶卵子發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平以及轉(zhuǎn)錄后水平的基因調(diào)控機(jī)制,得到的主要結(jié)果如下:（1）家蠶的卵子發(fā)生過程涉及了生殖細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖等眾多細(xì)胞活動(dòng),在卵子發(fā)生早期和后期存在明顯的蛻皮激素滴度變化。通過相鄰時(shí)間點(diǎn)基因表達(dá)差異比較分析,共鑒定得到1932個(gè)差異表達(dá)基因,其中主要的差異變化出現(xiàn)在卵黃生成后期向卵殼生成期早期的發(fā)育轉(zhuǎn)變過程中,主要富集在生殖、細(xì)胞分化、形態(tài)發(fā)生以及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)等功能分類。通過權(quán)重共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析,共鑒定得到6個(gè)主要的時(shí)期特異表達(dá)基因模塊,對(duì)應(yīng)了大部分的卵子發(fā)生發(fā)育時(shí)期。對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行功能富集及通路富集分析表明,在免疫、自噬調(diào)節(jié)、細(xì)胞通訊、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以及背腹軸形成、不飽和脂肪酸合成代謝、蛻皮激素合成代謝等通路富集。進(jìn)一步對(duì)蛻... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

昆蟲3種卵管類型[2]

圖 1.2 家蠶 A/B.L9 卵殼基因表達(dá)調(diào)控示意圖[25]Fig. 1.2 The regulation diagram of silkworm A/B.L9 chorion genes鱗翅目昆蟲的卵殼生成（choriogenesis）系統(tǒng)是研究昆蟲發(fā)育基因表達(dá)調(diào)控的一個(gè)重要的模式系統(tǒng)。在完成卵黃膜的分泌后，卵泡細(xì)胞合成分泌一系列新的蛋白來構(gòu)建卵殼（chorion），這些蛋白能達(dá)到天蠶成熟卵干重的約 50%。研究表明，卵殼蛋白是由同一個(gè)復(fù)雜的基因家族編碼的，通�？梢愿鶕�(jù)表達(dá)的時(shí)序性，標(biāo)志為早期、中期和后期三種類型，每種類型又可以分為 A、B 兩個(gè)亞類，其形成過程經(jīng)歷了一系列連續(xù)的基因倍增和突變引起的序列分化[26]。在家蠶中，發(fā)現(xiàn)了 3 個(gè) Chorion基因簇，且全都聚集在 2 號(hào)染色體。二級(jí)結(jié)構(gòu)分析表明，3 類蛋白都表現(xiàn)出三段式的二級(jí)結(jié)構(gòu)，都存在一個(gè)進(jìn)化上相對(duì)保守的中心區(qū)域，且該區(qū)域包含了較高含量的非極性氨基酸，如甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸等，主要參與形成 β 片層結(jié)構(gòu)，而蛋白的 C-端臂和 N-端臂表現(xiàn)出較高的序列多態(tài)性，包含了較多的極性氨基酸，在卵殼形成中，會(huì)暴露在親水間隙中。家蠶 chorion 基因啟動(dòng)子的研究提出了轉(zhuǎn)錄因子為主的時(shí)序性表達(dá)調(diào)控模型（圖 1.2）。在對(duì)

8圖 1.3 家蠶卵子發(fā)生中蛻皮激素信號(hào)調(diào)節(jié)相關(guān)通路[30]Fig. 1.3 The ecdysone signal regulatory pathways during silkworm oogenesis在家蠶中，卵黃生成前期和卵黃生成期的轉(zhuǎn)換由蛹早期蛻皮激素滴度的升高調(diào)控，20E 的作用引起了一系列調(diào)控基因的級(jí)聯(lián)反應(yīng)（圖 1.3），這些基因編碼了多種核受體（如 E75、HR3 等）[31]，隨后，卵黃生成期和卵殼生成期的轉(zhuǎn)換需要 20E 降低的一系列級(jí)聯(lián)信號(hào)（如 FTZ-F1 等），這兩個(gè)級(jí)聯(lián)過程，最早是在果蠅變態(tài)中鑒定發(fā)現(xiàn)的，表明家蠶卵巢發(fā)育調(diào)節(jié)是依賴蛻皮激素調(diào)控變態(tài)的一個(gè)重要過程[32]。在家蠶中，通過強(qiáng)效 20E 類似物蟲酰肼，引起了連續(xù)的信號(hào)傳遞，卵子發(fā)生可以啟動(dòng)，但是限制到卵黃生成中期，因此，卵黃生成期隨后的時(shí)期和卵殼生成期都需要蛻皮激素的消失，研究認(rèn)為這種轉(zhuǎn)變可能需要 FTZ-F1 的產(chǎn)生，F(xiàn)TZ-F1 啟動(dòng)子依次受到了 HR3 和 E75 的相互調(diào)控作用，隨著 FTZ-F1 的瞬時(shí)提


本文編號(hào)：3488046