昆蟲是地球上種類最多、數(shù)量最大的動物類群,而且具有驚人的繁殖能力。昆蟲生殖腺（Gonads）作為重要的內(nèi)生殖器,分泌蛋白種類繁多且功能多樣,不僅影響雄性昆蟲的生殖能力,也影響雌性昆蟲的生理過程和生殖行為。鱗翅目是昆蟲綱中僅次于鞘翅目的第二大目,其中家蠶（Bombyx mori）由于其良好的研究背景以及重要的經(jīng)濟意義而成為鱗翅目模式昆蟲。以家蠶為對象來研究生殖腺分泌蛋白對交配繁殖的作用,有助于了解昆蟲的生活過程及進化途徑,相關(guān)研究結(jié)果不僅能應(yīng)用于益蟲利用,還能推廣至害蟲的遺傳防治。本論文圍繞家蠶生殖腺的轉(zhuǎn)錄組及其生殖腺特異性表達基因的功能開展研究,利用轉(zhuǎn)基因CRISPR/Cas9技術(shù)分別構(gòu)建雄性不育和雌性不育的家蠶突變品系,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.家蠶生殖腺的轉(zhuǎn)錄組研究家蠶的生殖腺包括精巢（Testis,TE）、卵巢（Ovary,OV）和副性腺（Accessory gland,AG）,針對雌雄兩性不同又分為雄性副性腺（Male accessory gland,MAG）和雌性副性腺（Female accessory gland,FAG）,而生殖腺內(nèi)含多種與交配繁殖相關(guān)的分泌蛋白。本研究... 

【文章來源】：華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

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昆蟲精巢模式圖（仿自:Faustoetal.,2001;Josephetal.,2018;劉惠霞等,1992;Tranetal.,2000;Zaugetal.,2008;Pereiraetal.,2015）

華東師范大學博士學位論文6圖1.4昆蟲雌性副性腺模式圖（仿自:Benoitetal.,2015;Laghezzaetal.,2015;王曉芳等,2010;張家俠等,2019;任杰群等,2013;Hugeleetal.,2000;Maetal.,2013）（A）雙翅目：舌蠅（Glossina）；（B）雙翅目：黑腹果蠅（Drosophilamelanogaster）；（C）雙翅目：按蚊（Anopheles）；（D）鱗翅目：遷粉蝶（Catopsiliapomona）；（E）鱗翅目：灰茶尺蛾（Ectropisgrisescens）；（F）鞘翅目：虎天牛（Xylotrechuschinensis）；（G）直翅目：沙漠飛蝗（Schistocercagregaria）；（H）長翅目：蝎蛉（Panorpa）。Figure1.4Patternoffemaleaccessorygonadininsect(ImitationbyBenoitetal.,2015;Laghezzaetal.,2015;Wangetal.,2010;Zhangetal.,2019;Renetal.,2013;Hugeleetal.,2000;Maetal.,2013)(A)Diptera:Glossina;(B)Diptera:Drosophila;(C)Diptera:Anopheles;(D)Lepidoptera:CatopsiliaPomona;(E)Lepidoptera:Ectropisgrisescens;(F)Coleoptera:Xylotrechuschinensis;(G)Orthoptera:Schistocercagregaria;(H)Mecoptera:Panorpa.1.2.2昆蟲生殖腺分泌蛋白的功能迄今為止，已有多種生殖腺分泌蛋白被鑒定，發(fā)現(xiàn)分泌蛋白的類型和功能存在多樣性[65,66]。生殖腺分泌蛋白在生殖調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，不同分泌蛋白以不同方式調(diào)控交配繁殖過程的順利進行（圖1.5）[67-72]。Baer等通過生物信息學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白組學和基因組編輯等相關(guān)研究方法，對昆蟲生殖腺分泌蛋白在交配繁殖過程中的功能特征進行了全面解析[73-79]。生殖腺分泌蛋白可以促進精子競爭、儲存和釋放[73-75]；也可以調(diào)節(jié)射精的一致性，如提供結(jié)構(gòu)支持、使射精有更多或更少的粘性，從而影響精子的移動、滯留或生理上排斥重復(fù)交配[76,77]；而且蛋白的分泌具有

華東師范大學博士學位論文7性及其后代的競爭保護性等（圖1.6）[80-82]。已有研究報道的生殖腺分泌蛋白功能主要包括以下幾個方面：（1）促進精子的產(chǎn)生、儲存、保留和釋放；（2）調(diào)節(jié)射精的一致性以及影響重復(fù)交配；（3）改變雌性交配繁殖的生理和行為，包括卵子發(fā)生及潛伏直到交配產(chǎn)卵；（4）捕食中保護雌性以及它的后代。簡而言之，生殖腺分泌蛋白能夠影響雄性精子競爭成功、雌性排卵及產(chǎn)卵能力、個體壽命和后代存活率等[83-85]。圖1.5兩種交配后反應(yīng)都需要分泌蛋白（Laflammeetal.,2012）Figure1.5Secretoryproteinsarerequiredfortwopost-matingpathways(Laflammeetal.,2012)圖1.6交配影響雌性內(nèi)部生殖性生理變化（Matteietal.,2015）（A）未交配的雌性；（B）交配中的雌性；（C）交配后的雌性。Figure1.6Matingaffectstheinternalreproductivephysiologyoffemaleindividual(Matteietal.,2015)(A)Thevirginfemale;(B)Thematingfemale;(C)Thematedfemale.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]害蟲遺傳防控技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 徐雪嬌,何瑋毅,楊婕,陳瑋,尤民生.  中國科學:生命科學. 2019(08)
[2]Genome editing in insects: current status and challenges[J]. Jun Xu,Xia Xu,Shuai Zhan,Yongping Huang.  National Science Review. 2019(03)
[3]灰茶尺蠖雌成蟲生殖器形態(tài)特征與組織結(jié)構(gòu)的研究[J]. 張家俠,孫欽玉,葛超美,葉濤,張冉,丁勇.  茶葉科學. 2019(01)
[4]家蠶的起源與進化研究進展[J]. 劉彥群,魯成.  蠶業(yè)科學. 2018(03)
[5]果蠅睪丸基因敲除突變體的構(gòu)建及表型分析[J]. 唐浚博,曹浩偉,許蕊,張丹丹,黃娟.  遺傳. 2018(06)
[6]DNA測序技術(shù)的發(fā)展進程[J]. 毛亞文,陳江華.  亞熱帶植物科學. 2018(01)
[7]意大利蝗轉(zhuǎn)錄組及性腺發(fā)育相關(guān)基因分析[J]. 向敏,葉小芳,扈鴻霞,王偉亮,于非,肖宏偉,季榮,王晗.  昆蟲學報. 2017(11)
[8]轉(zhuǎn)錄組的測序方法及應(yīng)用研究概述[J]. 姚娜,劉秀明,董園園,王南,孟璐璐,李海燕.  北方園藝. 2017(12)
[9]轉(zhuǎn)錄組學在抑菌機制中的應(yīng)用研究進展[J]. 趙圣明,趙巖巖,馬漢軍,別小妹.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2017(07)
[10]第三代DNA測序及其相關(guān)生物信息學技術(shù)發(fā)展概況[J]. 楊悅,杜欣軍,梁彬,郭季冬,程曉真,王碩.  食品研究與開發(fā). 2015(10)



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