可食用資源家蠶的核型多角體病毒抗性基因的高通量分子標記篩選、定位及相關基因功能.pdf

1、家蠶是一種重要的經(jīng)濟和模式昆蟲，也是一種重要的可食用資源。隨著人們生活水平的提高，家蠶這種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)脂肪資源逐漸得到重視，開始出現(xiàn)規(guī)模化的利用家蠶或蠶蛹作原料的功能食品生產(chǎn)，這也對蠶業(yè)生產(chǎn)提出了新的要求。在蠶業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到一種病毒病的危害，即家蠶核型多角體病毒病(Bombyx morinucleopolyhedrovirus，BmNPV)，每年能對蠶業(yè)生產(chǎn)造成巨大危害，約占整個蠶病損失60％以上，在我國夏秋蠶期以及印度等養(yǎng)蠶國家尤為嚴

2、重，該蠶病目前在世界上還停留在預防階段。最新的一些研究表明這種桿狀病毒能夠進入到哺乳動物細胞，這對家蠶作為可食用資源的開發(fā)和利用帶來一定潛在的威脅。所以無論在食用、生產(chǎn)還是安全方面考慮，對于家蠶核型多角體病毒病抗病基因的尋找和抗性機制的闡明都是一項重要的工作。本課題組從340個家蠶品種資源中鑒定出一種抗性資源，通過組配家蠶遺傳模型，從DNA、RNA和蛋白質(zhì)水平進行過抗性基因篩選工作，取得一些進展，但到目前為止，沒有獲得抗性基因。

3、　　本研究通過第二代高通量測序技術與群組分離分析相結(jié)合的方法對BmNPV抗性基因分子標記進行了篩選和連鎖分析，最終將抗性基因初步定位，并對抗性基因候選區(qū)域進行了分析獲得了候選抗性基因，并對一個可能參與抗病毒過程的基因V-ATPase進行了進一步分析。
　　本研究主要結(jié)果如下:
　　1.通過第二代高通量測序技術對BmNPV抗性品系NB和感性品系306親本進行簡化基因組測序，一共獲得62185個標記，對這62185個標記根據(jù)親本

4、基因型關系進行多態(tài)性分析，最終獲得5441個多態(tài)性標記，其中單核苷酸多態(tài)性標記(SNP)4765個，酶切位點單核苷酸多態(tài)性標記(EPSNP)355個和插入缺失突變標記(INDEL)311個。
　　2.對于BmNPV抗性家蠶品系NB和感性品系306所具有的5441個多態(tài)性標記進行基因結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)有327個多態(tài)性標記存在于基因編碼區(qū)內(nèi)，其中有138個為氨基酸水平的突變。通過COG、GO和KEGG數(shù)據(jù)庫對這些突變蛋白進行注釋發(fā)現(xiàn)，感性

5、親本306涉及家蠶免疫的蛋白，如絲氨酸蛋白酶(BGIBMGA006406)，絲氨酸蛋白酶抑制劑(BGIBMGA013848)，胰凝乳蛋白酶(BGIBMGA008242)和一種與人類HSP40/DnaJ同源的熱休克蛋白家族成員(BGIBMGA013135)，以及兩種與DNA復制修復相關蛋白(BGIBMGA001493，BGIBMGA003650)發(fā)生了突變，提示306家蠶品系對于各種病原微生物與環(huán)境的敏感性很可能與其免疫系統(tǒng)的先天缺失有關

6、。
　　3.對NB和306回交群體BC1按抗感性進行分組，各取40只提取DNA進行混池測序分析，并對篩選到的多態(tài)性標記進行連鎖分析，最終發(fā)現(xiàn)了4個與抗性性狀緊密連鎖的標記，并將抗性基因定位在了家蠶第23號染色體一段0.67 Mb的區(qū)域。對于抗性基因緊密連鎖區(qū)域的分析發(fā)現(xiàn)含有22個預測基因，對這22個基因進行RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)只有6個能在家蠶中腸表達，克隆測序結(jié)果表明其中有2個酯酶基因發(fā)生突變，功能預測表明很有可能為BmNPV抗性