家蚕淡红卵突变体(rep-1)的发现及卵色相关基因MFS的结构分析

在家蚕品种C1(H)中发现了一种新的卵色突变体。该突变体卵色为淡红色,成虫复眼为红色,遗传分析表明该突变性状由1个隐性基因控制,可能与红卵突变基因re互为等位基因,命名为淡红卵突变体(pale red egg,re^p-1)。红卵突变体(re)被认为是MFS(major facilitator superfamily)基因的序列发生了改变,故对re^p-1突变体MFS基因的结构及表达进行分析。与C1(H)卵色正常型品系的MFS基因比较,re^p-1突变体的MFS基因在第6外显子中的一段长59 bp片段被长14 bp的片段所替换,但编码蛋白质的跨膜结构未发生根本改变,而re突变体中MFS基因的结构变化对表达产物的功能有显著影响。此外,利用qRT-PCR检测MFS基因在C1(H)的卵色正常型品系、re^p-1突变体和re突变体3个家蚕品系5龄幼虫各个组织中均有表达,但表达水平存在差异:相较于C1(H)卵色正常型品系和re^p-1突变体,re突变体所有组织中MFS基因的表达量普遍偏低;相较于C1(H)卵色正常型品系,re^p-1突变体的后部丝腺和精巢中MFS基因具有较高的表达量,在其他组织中的表达量无明显差异。上述结果将有助于对re^p-1突变基因定位分析和卵色突变形成机制的研究。

家蚕淡红卵突变体rep-1基因的精细定位

家蚕为卵滞育的鳞翅目昆虫,正常家蚕滞育卵刚产下时为浅黄色,随后逐渐转变为淡红色,并最终转变为深褐色。淡红卵突变体(rep-1)是在家蚕品种C1(H)中发现的一种新的卵色突变体,所产卵在36 h左右逐渐转变为淡红色后基本保持不变,不再继续转化为深褐色。遗传分析表明rep-1突变体由一对常染色体上的隐性基因控制。通过图位克隆技术将淡红卵突变体rep-1基因定位到第5连锁群,介于S2674-N4和S2674-N53两个分子标记之间,物理距离大约88 kb,其中包括3个候选基因,分别为BGIBMGA003693、BGIBMGA003501和BGIBMGA003500。分析3个基因的结构,其CDS没有发生变化,但BGIBMGA003501和BGIBMGA003693的基因组序列之间出现52 bp缺失。对BGIBMGA003501和BGIBMGA003693的卵期表达谱分析表明其在产卵后24~48 h蚕卵转色期均上调表达,在野生型与突变型之间出现显著表达差异。以上结果可为进一步解析淡红卵突变体rep-1的形成机制奠定了前期基础。

家蚕卵黄膜蛋白基因BmVMP23的3＇-UTR变异对其表达的影响

BmVMP23已被预测为一种编码家蚕卵黄膜蛋白的基因,该基因在家蚕"明"死卵突变体(l-em)中呈显著下调表达,并已证明其终止密码子后的序列发生了变异。为研究变异位点是否位于BmVMP23的3'-UTR区段及序列变异对该基因表达的影响,通过RACE扩增获得BmVMP23的全长cDNA序列,证实突变位点位于BmVMP23的3'-UTR区段。在此基础上,以突变体l-em及正常型的BmVMP23 3'-UTR序列为实验模型,构建以EGFP为报告基因的重组载体pMD18-T(A3-EGFP-SV40)、pMD18-T[A3-EGFP-3'UTR(WT)]和pMD18-T[A3-EGFP-3'UTR(l-em)],并将其分别转染BmN细胞观察EGFP的表达。结果显示,转染pMD18-T(A3-EGFP-SV40)和pMD18-T[A3-EGFP-3'UTR(WT)]质粒的细胞均能检测到绿色荧光,而转染pMD18-T[A3-EGFP-3'UTR(l-em)]质粒的细胞检测不到绿色荧光。上述结果证实BmVMP23的正常表达须具有完整的3'-UTR,由此认为"明"死卵突变体中BmVMP23基因表达量的降低是因其3'-UTR的变异引起的。