项目名称：
家蚕关键品质性状分子解析分子育种基础研究
首席科学家：
夏庆友 西南学
起止年限：
托部门：
重庆市科委 教育部
关键科学问题研究容
1．拟解决关键科学问题
根国家蚕丝产业发展重需求蚕业科学发展长远需十·五家蚕973项目研究基础十二·五期间紧紧围绕家蚕关键品质性状重点解决两关键科学问题：
第：家蚕关键品质性状形成分子机理
家蚕食桑产丝供类利关键品质性状三：第丝蛋白合成分泌机制丝蛋白组成结构特征决定蚕丝关键品质性状研究表明家蚕丝种工艺性状包括纤度（茧丝直径）茧丝长度净度（茧丝表面结构）强伸力抱合力解舒性（丝胶溶解性）等均受丝腺合成分泌机制调控第二发育变态调控家蚕典型完全变态昆虫现行蚕桑生产体系根家蚕生长变态发育特征安排特重家蚕生长发育特征（例体蜕皮化蛹时期成虫孵化时期）决定蚕丝蛋白合成时期合成量整体决定家蚕蚕丝生产特性第三疾病抵抗性家蚕数千年工驯化获适合群居饲养发育整齐等利生产特性时规模易受病原微生物感染利性状蚕桑生产程中疾病防控受高度重视年蚕农蚕感病造成损失然高达25％高居述三生理程（性状）家蚕诸影响蚕丝产量品质中关键相互联系素决定蚕丝生产整体水效益项目解决第关键科学问题
前项目中家蚕性决定丝蛋白合成发育免疫等四性状作中课题布局开关键突破口期项目性决定外三性状升三课题时布局家蚕干细胞组织器官变态发育程中分子基础研究干细胞组织器官生家蚕丝腺发育变态发育免疫防御着重密切关系根已基础家蚕关键品质性状形成分子机理研究具体科学问题分：
蚕丝蛋白合成机理研究着重解决丝蛋白基分子调控问题家蚕幼虫期食鲜桑叶约22g丝腺合成分泌约05g丝蛋白研究表明家蚕丝蛋白合成调控三特点蚕丝合成高效性：家蚕丝腺功高度特异化类似果蝇唾液腺丝蛋白质合成数目极限（140余）分泌细胞完成细胞细胞核染色体高度倍化达50~100万单倍基组二部位特异性：蚕丝家蚕体腔左右称分布丝腺合成条丝腺分前部中部部三功区域部中部分特异合成家蚕丝素蛋白丝胶蛋白等茧丝纤维结构成分种部位特异性决定蚕丝组分尤效组分丝纤维占例加工特性三时间特异性：家蚕丝腺细胞分化胚胎发育时期早期幼虫蜕皮期够合成少量蚕丝蛋白量合成丝蛋白形成丝纤维末龄幼虫第3天开始具严格时间调控阐明蚕丝品质性状机理科学涵回答述三特性分子调控机制前期研究表明丝蛋白编码基转录翻译机制决定丝蛋白合成机制关键素通丝腺特异基规模鉴定功研究初步发现丝蛋白编码基受两信号通路调控激素信号通路调控基转录时间特异性二受发育控基高度保守源异型盒（Homeobox）类转录调控子调控决定丝蛋白基表达空间特异性期项目重点研究fibHfibLP25Ser1～3等丝蛋白编码基受激素信号发育控基调节机制期系统阐明丝蛋白合成分子机理蚕丝品质间相互关系
激素营养信号传导变态发育调控研究着重解决信号传导机制全变态昆虫样家蚕变态发育受激素（神肽激素蜕皮激素保幼激素类胰岛素等）营养（氨基酸糖脂肪酸等）协调控目前知道家蚕龄期幼虫龄期幼虫转变时时高水蜕皮激素（20E）保幼激素（JH）分泌昆虫会发育成蛹成虫（蛾）幼虫蛹期发育时体高水蜕皮激素保幼激素水降幼虫蛹期变态发育认蜕皮激素控制着昆虫蜕皮变态发育进程保幼激素调控着昆虫发育方蜕皮激素保幼激素信号传导系统相互作变态发育核心问题家蚕生长发育特征（例体蜕皮化蛹时期成虫孵化时期）决定蚕丝蛋白合成时期合成量激素营养信号传导变态发育调控极影响着蚕丝产量品质项目前期研究发现家蚕计87种神肽激素激素受体激素调节相关基鉴定出18种20E敏感受体受体型转录子外神肽激素基包括滞育激素（DH）信息素生物合成激活神肽（PBAN）脂动激素（AKH）羽化激素家蚕素（4KPTTH）基鉴定前期项目重点开展家蚕JH20E合成代谢途径信号传导途径相关基鉴定功初探基础期项目丝腺脂肪体中肠表皮等组织器官研究材料重点研究昆虫变态发育激素信号传导途径关键调控分子作揭示激素营养信号组织器官退化生关系建立较完整家蚕变态发育激素营养调控理体系机理模型期阐释昆虫变态发育重科学问题
干细胞家蚕变态发育组织器官生机理研究着重解决成虫组织器官形成中干细胞生物学行变化调控机制家蚕变态发育期般指5龄末期幼虫成虫羽化阶段包括幼虫蛹蛹成虫（蛾）变化程变态程中幼虫专性组织前胸腺丝腺等迅速退化消亡中肠神脂肪体发生结构功转变翅原基胸足原基生殖腺细胞组织快速分化生长发育成虫器官组织关果蝇研究表明干细胞变态发育期种成虫组织器官分化形成程中扮演着关重角色受复杂种信号分子网络调控干细胞组织器官生仅变态发育密切关系丝腺发育免疫防御着重关系前期研究首先关注家蚕中肠干细胞鉴定分化调节筛查家蚕中肠干细胞分子标记鉴定变态发育程中家蚕中肠干细胞等方面取突破进展期项目中肠血液神脂肪体翅原基等组织器官材料系统研究组织器官家蚕变态发育中分化形成生重建干细胞分子基础鉴定目标组织器官干细胞揭示干细胞相关组织器官形成重建程中维持分化行阐释干细胞分化相关组织器官分子调控机制分子细胞生物学水阐明昆虫变态发育重科学问题关键
家蚕免疫调节抗性机理研究着重解决宿病原微生物模式识问题昆虫体液免疫抵抗病原微生物侵染中发挥着重作昆虫体液分子免疫系统模式识信号传导效应子表达三部分组成前期项目通基组分析微生物诱导实验基查明家蚕体液免疫信号传导程关键基系统鉴定家蚕抗菌肽效应子组成功研究发现家蚕免疫相关基信号传导途径较保守模式生物果蝇TollImd两种先天免疫信号途径应答基致家蚕效应子体系果蝇相具定特殊性前期项目Toll信号途径中Toll受体SpätzleMyD88Tube等Imd途径中ImdFADDIKKrelish等关键基进行深入研究作免疫应答前哨昆虫病原模式识受体激发免疫信号传导通路效应子产生关键昆虫病原物具高度特异模式识剖析昆虫病原物模式识阐明提高家蚕抗病性重靶标前期项目系统鉴定信号传导免疫应答体系基础期项目重点研究家蚕专性病原微生物模式识分子启动免疫信号通路中具体功期阐明家蚕重病害形成机制寻求新防御措施
丝蛋白合成分子调控作昆虫特异基调控研究模式昆虫发育分子生物学基础研究提供重补充作激素信号变态发育调控干细胞变态发育组织器官生机理免疫分子机制更昆虫基础科学研究前热点方面科学问题相互联系作家蚕关键品质性状蚕丝业生产举足轻重作昆虫基础科学重领域整昆虫学研究发展害虫防治新策略产生具十分重意义
第二：家蚕分子育种理基础技术体系
十·五家蚕973项目支持许重济性状相关功基鉴定遗传素材创新基础台建设已初具规模系统研究家蚕分子育种理体系建立相应技术台培育高产优化家蚕品系成五年计划必需解决重点问题
家蚕分子育种理体系亟需着重解决分子改良靶标实现思路家蚕野蚕工选择驯化野蚕祖先相家蚕产丝性提高10倍1930年代开始利代杂种优势蚕丝产量饲养纯种提高20％家蚕生产力达难逾越高峰80年间未见革命性突破植物动物生产样家蚕品种正处分子改良甚系统分子育种前夜新突破机遇需坚实理基础现遗传资源中身存着量发育变态抗性突变系前述三关键性状中家蚕激素调节免疫性状实现分子育种靶标位点相较蚕丝蛋白合成调节靶标位点相较少初步研究成果表明通调节丝腺发育丝蛋白编码基转录实现丝产量品质改良效途期项目前述家蚕关键品质性状分子解析基础建立家蚕分子育种基思路策略家蚕品种分子改良奠定坚实理基础
家蚕分子育种技术体系着重解决遗传互作基敲技术建立基层面讲分子育种外两技术途：已基功加强甚新功导入二已基功减弱甚彻底丧失通前期项目研究建立较稳定效家蚕转基技术体系系统RNAiGAL4UAS转基等分子遗传操作方法家蚕分子育种技术储备现实求言丞需建立完善遗传互作基敲等关键技术期项目着重解决：克隆发育时期组织器官特异启动子式作元件建立GAL4转基系实现目基时空特异转录调控利UAS目基功加强获新功整合RNAi目基功消弱丧失研究建立2UAS元件控制2基遗传操控互作：2基时获功2基时丧失功1基获功1基丧失功结合GAL4UAS转基FRTFLP mosaic技术建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异家蚕中尚未实现基效定敲（knock out）敲入（knock in）期项目通锌指核酸酶等方法建立家蚕基定敲敲入技术通分子靶标操控实现家蚕基组效定编辑家蚕关键品质性状基功研究分子改良素材创新搭建关键技术台
2．研究容
围绕两关键科学问题计划三方面开展研究：
（1）家蚕重功基定位克隆
前期项目已建立家蚕突变基定位克隆台技术基础期重点围绕家蚕丝品质变态发育抗性性状定位克隆研究重突变基布局分解三品质性状相关课题开展研究开展研究目保持前探索断推动家蚕功基组研究长期持续发展
（2）家蚕关键品质性状分子解析
基层面解析家蚕丝蛋白合成激素调控变态发育干细胞分化组织器官形成分子免疫分子机制项目核心重点布局三关键性状干细胞分化组织器官形成均单独列课题开展研究丝蛋白合成研究围绕家蚕丝素重链基（fibH）轻链基（fibL）丝胶基（Ser1~3）P25等蚕丝结构蛋白编码基转录调控机理展开重点研究包括丝腺细胞发育功分化丝蛋白编码基表达激素信号相互关系丝纤维组成蛋白晶体结构解析组成蛋白数量结构丝纤维加工工艺性状间关系等容家蚕发育激素调控研究围绕激素信号传导体系展开重点包括激素结合蛋白受体信号传导途径关键转录子克隆功研究蜕皮激素保幼激素信号传导途径关键调控子相互作昆虫激素营养调节关系激素调节家蚕旧组织退化新组织形成间关系等容干细胞家蚕变态发育组织器官生机理重点围绕家蚕变态发育中成虫组织器官形成干细胞基础展开重点包括家蚕变态发育中特定组织干细胞鉴定组织器官发生重建中干细胞维持分化行干细胞分化发育相关组织器官分子调控机制等容家蚕分子免疫研究围绕家蚕专病原微生物分子识展开包括家蚕病原微生物侵染反应病原识子鉴定免疫应答抗微生物肽表达调控病原微生物宿互作抗病抗逆分子基础等容
（3）家蚕分子育种理基础技术体系研究
家蚕分子育种理基础技术体系建立整项目终极目标指引方布局列两课题开展研究理基础围绕家蚕分子改良分子靶标实现途径开展研究重点包括丝蛋白编码基调表达研究丝腺组织发育分子调控产丝量影响家蚕激素信号传导丝蛋白合成影响家蚕分子免疫信号调控疾病抵抗性调节等容整体求明确关键品质性状调节环节关键子形成家蚕分子育种理体系分子育种技术体系围绕家蚕分子遗传操作体系基定敲技术开展工作重点包括利GAL4UAS双开关实现目基时空特异调控研究2基步调控遗传互作建立Flpout mosaic技术分析突变体细胞野生型细胞差异利锌指核酸酶等技术实现家蚕基定敲基换家蚕基敲转基技术整合遗传调控等容整体求实现干预靶标基功分子育种台该两课题利整项目产出基础研究成果创新家蚕遗传素材培育新型高产优质满足特殊需求新品种推动蚕丝产业整体技术水综合效益幅度提升国民济建设蚕农增收服务
二预期目标
1．总体目标
根国家蚕丝产业发展重需求蚕业科学发展长远需十·五家蚕―973项目研究基础十二·五期间总体目标：1）充分挖掘利家蚕全基组生物信息学资源突变资源围绕关键品质性状尤丝蛋白产量质量性状克隆鉴定重关键基解析调控途径阐明关键品质性状形成分子机理2）建立完善家蚕基调控定敲等关键台技术实现完整功丧失功获等遗传分析素材创新必需手段建立分子育种理基础技术体系创制新型素材培育新型品种总体求围绕解决提高蚕丝产量质量具体科学生产问题取系统性标志性重理突破推进国蚕丝产业技术革命进步夯实国家蚕基础研究国际领先优势培养造批具国际影响中青年学术带头技术骨干
2．五年预期目标
（1）阐明四机制形成理基础建立技术体系：家蚕基组功基组学研究成果基础通分子细胞体水系统研究阐明家蚕关键品质性状形成分子机制家蚕高效特异合成丝蛋白分子调控机制家蚕激素信号传导途径变态发育调节机制家蚕干细胞分化形成成虫组织器官分子机制家蚕分子免疫系统中病原模式识抗性形成分子机制通研究明确家蚕分子改良关键靶标策略模型建立完善家蚕分子育种理基础建立包括基敲等家蚕基遗传操控基组定编辑技术形成分子育种完整技术体系整体家蚕功基组研究深化拓展系统性状分子解析产业应新阶段
（2）定位克隆少25重突变基通功验证机理解析揭示新信号通路调控途
（3）深入研究少25丝产量品质变态发育激素调节成虫组织干细胞发育分化抗病性密切相关调控基获取15左右关键式作元件取基专利40项
（4）创制15高产优质强健新型遗传素材培育2标志性新蚕品种
（5）出版学术专著3部国外核心刊物发表文300篇中重影响文50篇发表3～5篇重理突破高水研究文培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生200名博士研究生100名博士15名
三研究方案
1．学术思路
利家蚕全基组序列高精度遗传变异图谱通家蚕基定位克隆基敲敲入转基RNA干扰等现代分子生物学技术家蚕丝蛋白合成变态发育激素调节组织器官形成干细胞基础分子免疫目标系统深入研究关键基调控方式信号传导解析关键品质性状分子机理利GAL4UAS系统特定组织特定时间解析特定基功调控利锌指核酸酶等技术实现家蚕基组定编辑研究建立家蚕分子育种理技术通关键分子靶标遗传操作实现品质性状分子改造素材创新品种育成奠定产业实际应基础时家蚕作鳞翅目模式昆虫研究提升新台阶
2．技术途径
项目总体采三条技术路线：精细图谱—变异图谱—基定位二基功—调控机理—性状形成三关键基—素材创新—产业应具体：
（1）精细图谱—变异图谱—基定位
基家蚕重测序建立高精度变异图谱筛选效SNPs定位标记制作突变材料作图群体（BF1F2）利典连锁信息精细图谱确定态型标记群体进行分子标记性状间连锁分析逐步缩短性状连锁区间范围利精细图谱确定区间候选基通表达分析突变位点分析基功确定突变基
（2）基功—调控机理—性状形成
针基设计技术路线研究基调控机理：丝蛋白编码基通生物信息分析筛选候选式作元件利DNA—蛋白质结合技术鉴定式作元件转录调控子进探索转录调控激素信号等通路间联系激素发育相关基通转基RNAi等技术目标基进行功研究调控分析通组织细胞分离离体转化培养技术基表达调节功分子细胞器官体水进行研究干细胞发育分化相关基通荧光示踪鉴定特定组织干细胞寻找干细胞发育分化关键节点结合基芯片基诱捕生物信息学等技术手段建立成虫组织干细胞分化调控网络免疫相关基通Pulldown等鉴定病原物结合蛋白通基细胞者体表达调控研究游信号通路抗菌效应子病原诱导存活率影响
（3）关键基—素材创新—产业应
根家蚕分子育种理设计piggyBac载体实现基正改良（新功获加强）利转基RNAi者锌指核酸酶技术实现基功反改良（削弱者彻底丧失功）利转基技术GAL4UAS遗传开关实现基时操作实现优良性状整合创制新型素材通典育种程序选择稳定品系育成高产优质品种
总体技术路线：
3．创新点特色
（1）重品质性状关键基作机理调控网络系统性解析
重点抓住蚕产量品质关键通丝编码基调控机理变态发育激素调控成虫组织干细胞发育分化免疫抗性四密切相关课题系统深入解析家蚕重品质形成关键基调控网络整体讲项目完整基组生物信息学基础首次实现生物信息学基组学功基组学等规模分析台分子生物学发育生物学遗传学等分析方法机结合高起点高通量高效率解剖决定重品质性状关键途径机理系统揭示家蚕特区昆虫动物植物基作方式
（2）突破分子育种理技术关键
昆虫（害虫）基础研究控制防治目项目目标集中效利具特殊性项目率先建立家蚕分子育种理技术体系实现素材创新育种蚕丝产业技术传统研究相具理先进性技术方法现代性研究方案高效性突破传统育种法逾越障碍推动蚕丝业技术革命奠定长远持续发展基础
（3）推动家蚕作昆虫研究模式发展
项目重点涉家蚕丝蛋白合成发育变态激素调节成虫组织干细胞发育分化免疫抗性分子机理研究等容理属昆虫科学前性重科学问题方面鼠线虫果蝇斑马鱼拟南芥等模式生物相现代昆虫学研究缺乏种重模式昆虫障碍缺乏效专定控基敲敲进等遗传操控技术体系通项目回答昆虫学前科学问题时建立家蚕效遗传操控技术体系突破家蚕昆虫模式化道路中关键瓶颈力推动家蚕中国果蝇基础研究快速发展
4．行性分析
项目承担单位年完成家蚕相关研究项目70余项包括1项973项目10项863项目15项九·五十·五重科技攻关项目4项国家然科学基金重点项目40余面项目完成项目基础积累特十·五期间认真执行973家蚕项目少三方面奠定项目重基础：集中全国优势力量形成紧密分工协作研究框架通引进培养形成支强力研究队伍二承担单位建设高水研究台形成特色优势三完成前期项目项研究务建立较完善台技术关键性状研究取突破特期项目时吸纳国外回国华南师范学冯启理教授中科院海生命科学研究院植物生理生态研究李胜研究员两优秀团队名学术骨干进步加强传统家蚕研究力量模式昆虫（果蝇）害虫防治研究力量交叉整合研究力量幅度提升
工作保障方面先召开次全国性家蚕基础研究讨会统学术认识研究思路确立机整体方案形成效协作机制成员单位均开展具体前期研究通国际学术交流国际合作项目世界高水研究机构建立稳定合作关系项目开展提供良国际合作空间外通农业部行业技术体系建立国家蚕桑产业技术研发中心技术研发服务网络力支撑项目成果转化应相信通立项集成优势紧密合作完全家蚕基础研究做出更更出色标志性成果丝绸路增添异彩中华民族产业发展做出历史性贡献
5．课题设置
总体研究目标思路项目分解6课题进行具体目标研究容：
课题1：蚕丝蛋白合成分子调控蚕丝品质形成机理解析
研究目：定位克隆产丝量丝品质相关重突变基探明家蚕发育控信号家蚕前部中部部丝腺发育细胞功异化关系剖析蚕丝蛋白编码基转录调控网络调控机制阐释决定家蚕产丝量蚕丝工艺性状形成分子机理该课题项目核心
研究容：
（1）家蚕产丝量丝品质相关突变基克隆功研究
新突变基获会导致条控制重生物性状新机制发现长期然选择程中积累量家蚕突变品系关突变基遗传研究基础相扎实家蚕突变资源中报道蚕丝合成相关30品系中相部分保存弥足珍贵中蚕丝产量相关5包括薄纸茧（flc3连锁群490座位（）部丝腺分泌力低）裸蛹（Nd2500分泌丝素）丝胶茧（Nds14192丝素轻链合成）裸蛹b（Ndb遗传座位未知丝腺退化）等蚕丝品质相关5绵茧（Fl7321茧层浮松）软茧（Sc遗传座位未知茧层柔软似绵）等蚕茧颜色相关12包括黄色绿色锈色等系列蚕营茧行相关4包括破风茧吐板丝等述突变裸蛹（Nds）基已定位克隆（编码基外显子）外余突变基机制清楚分离克隆突变基极家蚕丝蛋白合成研究分子机制研究开突破口 前期项目重点建立基SNP标记图位法克隆体系已克隆者精细定位5突变基中包括茧丝产量相关裸蛹基（Nd）品质相关突变绵茧基（Fl）均已锁定数百K距离候选基超10两突变具重研究价值：首先两突变基座位具体编码基相甚远编码基突变次候选基情况推测激素丝腺细胞发育信号相关期项目选产量质量相关重突变配制定位材料通高密度SNP标记精细定位分离克隆突变基重点通突变性状产生分子机理研究寻找家蚕丝蛋白合成调控中信号通路探索蚕丝产量品质形成关系
（2）家蚕丝腺发育调控丝蛋白编码基表达空间特异性
家蚕丝腺起源外胚层器官发生胚子长期反转期丝腺细胞仅胚胎期发生10次细胞分裂幼虫期丝腺细胞发生分裂5龄期丝腺细胞核DNA复制次数达29～30次细胞核DNA量增加107μg214μg分相原54万倍108万倍满足期丝蛋白量合成需
丝腺细胞分化形成功特异前中部三部分决定丝蛋白编码基表达空间特异性项目研究胚胎期丝腺细胞形成分化研究丝腺部位分子结构特征功关系丝蛋白编码基存着关键式作元件重点研究丝蛋白编码基势作元件Pax4Pax6FOX类转录子结合位点功挖掘未知转录子丝蛋白编码基转录调控关系鉴定家蚕丝蛋白编码基转录空间特异性相关式作元件阐明家蚕丝蛋白合成空间特异性分子机制探索通转录子者式作元件改造提高丝产量者改变蚕丝组分性
（3）家蚕丝腺发育调控丝蛋白编码基转录时期特异性形成机理
家蚕孵化具合成少量丝蛋白力幼虫生长龄期部丝腺检测丝素mRNA转录眠期没丝素mRNA表达表现反复开关特征幼虫发育末龄第3天丝腺开始量合成丝蛋白直幼虫期结束丝蛋白充满整丝腺腔体进入吐丝营茧期表明家蚕丝蛋白合成具严格时期特异性丝纤维三组组分丝素重链H丝素轻链LP25具严格例（HLP25661）形成丝素蛋白体终形成丝纤维决定性素表明丝蛋白编码基表达量调控具协调性 目前止已发现丝腺特异子SGF1SGF3参丝胶基丝素基转录调控重转录子SGF2SGF4PSGF等未鉴定丝素基调控相关前期项目丝蛋白编码基游鉴定两转录子BRC Z4BRC Z1结合重位点BRC含BTB蛋白结合结构域14锌指结构转录子具4种蛋白异构体蜕皮激素重初级反应基家蚕蜕皮变态期基转录调控起着重作研究发现BRC表达时期丝蛋白表达时期相反丝蛋白基游结合位点序列结合抑制丝素基眠期表达基础期项目重点研究家蚕丝蛋白编码基游式作元件激素信号系统间相互作关系结合项目课题3研究激素受体游应答子丝蛋白合成调控作机制阐明家蚕丝蛋白合成时期特异性丝纤维蛋白组分协调控性产丝量影响
（4）家蚕丝产量丝品质形成机理
般认家蚕产丝力受基调控具伴性遗传特征部分茧丝品质具较高遗传力部分研究产丝量品质形成机制阐明作重点包括三研究容： 首先定位克隆产量性状候选基家蚕产丝性状包括茧重茧层量茧层率等指标长期育种工作选择象然少提高机制形成明前期项目中利高产品种菁松低产品系兰10材料通交分两品系20代交系然利19万SNP位点该材料进行全面扫描初步获全茧重茧层量丝长等性状显著密切相关QTL位点茧层率具潜QTL位点期项目基础进步加样数量标记密度产量性状效QTL进行精细定位克隆分离基者调控区域通分子生物学手段研究基者调控序列家蚕产丝量影响作机制 次解析蚕丝成分蛋白晶体结构知道蚕丝纤维丝素重链H丝素轻链LP25蛋白组成关蛋白空间结构蛋白质蛋白质相互作毫知情日提出三种蛋白初步构象关系（丝蛋白体结构模式）缺乏结构生物学证丝纤维结构成悬未决世界难题前期项目克隆丝素重链N段序列获编码蛋白高分辨率晶体结构首次发现立体结构β片层初步提出丝纤维空间构象基础期项目解析成分蛋白包括丝素重链H丝素轻链LP25晶体结构破解世界难题探索丝蛋白空间结构物理化学特性间关系探索丝蛋白结构蚕丝加工工艺性状间关系结构生物学指导探索改变蚕丝蛋白编码基者蛋白质组分改进蚕丝工艺缺陷开发新功途
第三分析影响产丝产量质量重素前期项目中通构建家蚕品系野蚕全基组高精度遗传变异图谱计鉴定354产丝性状相关蛋白质编码基作驯化候选基特重分析发现干产丝性状相关工选择印记中43254基分丝腺中肠精巢中高量表达丝腺表达基中丝腺特异子1（Sgf1）果蝇Fkh源基Sgf1调控家蚕丝胶1基编码丝胶蛋白三分编码丝素重链轻链fhxP25丝素基转录家蚕丝腺高量表达基BGIBMGA005127果蝇sage基源高丝量品种中含量常规品系造4倍果蝇中Fkhsage分协调控制丝胶基SG1SG2转录丝胶蛋白合成分泌中起着重作期项目重点探讨候选基蚕丝产量品质形成中重作综合述方面研究成果探索家蚕较野蚕产丝力丝品质差异分子机制
五年预期目标：
（1）丝腺突变基定位克隆定位克隆少9丝腺突变相关基完成包括基9丝产量丝品质密切相关调控基功研究解析突变性状产生分子机理揭示家蚕丝蛋白合成调控中信号通路蚕丝产量品质形成关系
（2）阐明家蚕丝蛋白合成时空特异性分子机制包括家蚕丝蛋白合成空间特异性时期特异性分子机制丝纤维蛋白组分协调控性产丝量影响获取5左右关键式作元件探索通转录子式作元件改造提高丝产量改变蚕丝组分
（3）阐明家蚕丝产量丝品质形成机理产量性状效QTL进行精细定位克隆获基者调控区域探明基调控序列家蚕产丝量影响作机制解析丝素重链H丝素轻链LP25晶体结构探明丝蛋白空间结构物理化学特性蚕丝加工工艺性状间关系分析产丝性状相关蛋白质编码基蚕丝产量品质形成中重作探明家蚕较野蚕产丝力丝品质差异分子机制总体阐明决定家蚕产丝量蚕丝工艺性状形成分子机理探索通改变蚕丝蛋白编码基蛋白质组分改进蚕丝工艺缺陷开发新功途进步分子育种奠定理基础
（4）取基专利6项出版专著1部国外核心刊物发表文55篇中重影响文10篇发表1篇重理突破高水研究文
（5）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生35名博士研究生15名博士2名
费例： 1732
承担单位： 浙江学西南学安徽农业学中国科学技术学
课题负责： 钟伯雄
学术骨干： 缪云根刘春孟艳李卫芳
课题2：家蚕激素营养信号传导变态发育调控研究
研究目：重点研究家蚕变态发育昆虫激素信号转导途径关键调控分子作揭示激素调控营养代谢器官退化生关系较完整建立关家蚕变态发育理体系机理模型解释昆虫变态发育重科学问题促进通控制变态发育提高家蚕蚕丝产量质量技术策略发展应变态发育相关基蛋白分子靶点进行鳞翅目害虫生物防治研制新型杀虫剂发展策略提供理技术指导
研究容：
（1）蜕皮激素保幼激素协调控家蚕变态发育分子机制
幼虫蜕皮时血淋巴中时高水蜕皮激素（20E）保幼激素（JH）幼虫蛹变态时血淋巴中高水蜕皮激素保幼激素水较低总体言蜕皮激素控制着昆虫蜕皮变态发育进程保幼激素控制着昆虫发育方蜕皮激素保幼激素信号传导途径分子互作变态发育核心问题前期项目已完成家蚕变态发育期基表达谱全基组芯片分析着重分析家蚕20EJH合成代谢途径相关基20EJH信号传导途径相关基功已克隆获激素受体EcRAEcRBUSP1USP2转录子HR3HR39BRCZ4βFTZF1E75AE75BE75C等基分析基时期组织中表达情况初步明确基表达时空特征20E滴度变化变态发育调控关系
期项目家蚕丝腺脂肪体中肠表皮研究材料阐明20EJH信号传导途径分子互作两种激素协决定家蚕变态发育容包括：1）较家蚕蜕皮变态程基表达特征鉴定差异表达基探究20EJH应答关键子作关系阐释两种蜕皮变态形式中分子作2）基家蚕眠性突变基品系家蚕分子标记（SNPSSR）连锁图谱通定位克隆技术家蚕眠性突变材料正常品种回交群体亲进行分子标记连锁分析锁定眠性突变区域分离克隆眠性突变基详细分析眠性形成（幼虫蜕皮）中功阐明咪唑类激素诱导家蚕眠性变化机制明晰家蚕眠性变化程中二眠化20EJH合成作相关基蛋白表达谱变化规律3）基家蚕化性突变基品系分离克隆家蚕化性决定基探讨20E作关系化性调节中分子作机理4）家蚕中眠性化性突变体基JH20E合成途径（JHAMT）信号传导途径（MET）中关键基进行RNAi基敲转基研究5）家蚕JH20E信号传导分子互作发现MET20E受体形成超级受体复合体探究METEcRUSP蛋白质蛋白质相互作阐释MET参JH20E信号桥接JH20E信号传导分子互作6）JH20E信号传导途径中关键转录子基家蚕丝腺发育蚕丝产量调控7）研究调控蛹期专表达表皮蛋白基调控JH20E两激素信号系统蛹期专转录子BRC游调控基metgceKrh1等调控研究BRC转录子游转录子POUM2bFTZF1调控作分子机理分离鉴定转录子POUM2结合核蛋白研究表皮蛋白基专表达调控中作
（2）类胰岛素营养信号传导途径家蚕体产丝量关系分子机理
昆虫体生长持续时间生长速度两素决定蜕皮激素保幼激素协调控昆虫变态发育决定昆虫生长持续时间胰岛素营养（氨基酸葡萄糖）信号传导途径控制细胞分裂长分化死亡终决定生长速度激素营养信号相互作终决定体胰岛素激活RasMAPKPI3KAkt两条信号传导途径激活TOR信号时葡萄糖氨基酸等营养信号提高ATPAMP例解LKBAMPK信号TOR活性抑制作终促进细胞生长分裂样激素营养两方面作影响家蚕体产丝量 研究发现家蚕类胰岛素营养信号脂肪体器官重建重调控作类胰岛素信号传导途径中InRIRS等数基表达水蜕皮化蛹等非摄食时期显著升蜕皮化蛹时期20E降低摄食诱导饥饿产生诱导脂肪体中脂酶Brummer表达促进脂肪降解外蜕皮化蛹时期20E饥饿抑制类胰岛素信号（Akt磷酸化水）TOR活性（4EBPS6K磷酸化水）导致转录子FOXO定位细胞核诱导InRIRSBrummer表达
期项目重点研究家蚕丝腺脂肪体中肠表皮等重器官蜕皮变态发育程中营养量分配程昆虫激素通关键分子程调控作容包括：1）FOXOInRBrummer转录调控2）20EJHPI3KTOR信号间分子互作PI3KTOR信号家蚕变态发育蚕丝产量分子调控3）激素营养信号脂肪体PCD调控4）转基基敲营养途径中关键子改变家蚕变态发育提高蚕丝产量质量阐明分子机理通研究整体解决昆虫激素通调节营养量分配影响变态发育问题
（3）家蚕变态发育中幼虫组织退化成虫器官形成激素调控机制
变态时旧器官（幼虫器官）消亡新器官（成虫器官）生成昆虫激素调控发生完成昆虫发生变态时缺少JH20E抑制作20E水增加触发细胞程序性死亡（PCD）相关基表达导致相应幼虫器官神中肠丝腺脂肪体等死亡解体旧器官消亡目前认通PCD细胞凋亡细胞噬作实现新器官形成目前认新成虫器官原基（例翅膀原基）幼虫期已存发育JH抑制变态时蜕皮激素信号解JH抑制作诱导干细胞分裂分化终导致新器官形成（成虫翅膀）前期项目家蚕变态程中组织退化新器官形成开展初步研究取较进展发现家蚕变态发育程中20E脂肪体器官重建起关重调控作JH拮抗20E信号20E信号通诱导半胱天冬酶droncdrice表达促进细胞凋亡时阻碍insulinAktTOR途径促进细胞噬20E信号增脂肪体细胞膜通透性诱导PCD初步认20E诱导表达组织蛋白酶cathepsin致脂肪体器官重建程中细胞先解离重新聚合20E诱导表达基质金属蛋白酶mmp致外20E参调控成虫盘细胞分裂分化家蚕蛹期专表达翅原基表皮蛋白BmWCP4基表达调控研究发现BmWCP4启动子区域含转录子POUFTZF1式调控元件20E首先启动BRC Z4表达者激活转录子POUM2表达然POUM2结合BmWCP4启动子调控元件启动BmWCP4基表达导致蛹期表皮专翅原基表皮蛋白BmWCP4表达翅原基发育成翅膀幼虫实现蛹蛾变态发育前期项目研究细胞噬相关Atg1Atg5Atg6Atg8Atg10Atg12等基家蚕变态组织器官形成中功
期项目重点研究家蚕丝腺脂肪体中肠表皮等重器官蜕皮变态发育程中退化重建程（包括细胞程序性死亡细胞凋亡细胞噬等细胞生分化程）昆虫激素程分子调控作方面研究解决幼虫组织器官退化成虫组织器官受激素营养信号调控容包括：1）20EJH丝腺脂肪体中肠表皮变态期前细胞噬凋亡关键基（BmAtg3BmAtg5BmAtg6BmAtg8BmAtg9BmAtg10BmAtg12BmE74ABmcaspaseIAP）表达变化定位探讨20EJH信号传导途径中关键基应答制约关系2）研究激素信号饥饿信号引发家蚕中肠丝腺脂肪体组织发生噬凋亡基特征揭示激素信号饥饿信号途径关系3）通RNAi转基量表达活体离体细胞knock outknock down等方法解析20EJH信号传导途径中关键靶基控制家蚕器官退化时细胞噬凋亡调控功探讨细胞噬细胞凋亡途径激素调控相互关系4）昆虫激素调控家蚕翅原基表皮蛋白基蛹期专表达研究象深入研究20EJH信号传导途径翅原基蛹变态发育时生长分化调控分子机理建立较完整昆虫激素调控变态发育理模型5）解析家蚕早期胚胎发育中控制成虫分节发育关键基激素应答关系中肠脂肪体成虫盘中促进细胞生功
五年预期目标：
（1）家蚕变态发育相关突变基定位克隆定位克隆10化性眠性等重突变基深入研究少10基功调控获取6左右关键式作元件促进通控制家蚕变态发育提高家蚕丝产量质量技术策略发展应变态发育相关基蛋白分子靶点进行鳞翅目害虫生物防治研制新型杀虫剂发展策略提供理技术支持
（2）阐明家蚕激素信号传导变态发育调节机制家蚕丝腺脂肪体中肠表皮等重器官材料着重探明家蚕变态发育激素信号转导途径关键调控分子作激素调控营养代谢器官退化生关系建立家蚕变态发育理体系机理模型探明蚕丝产量质量影响
（3）取基专利8项国外核心刊物发表文55篇中重影响文10篇发表1篇重理突破高水研究文
（4）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生35名博士研究生20名博士3名
费例： 1667
承担单位： 华南师范学中国农业科学院西南学华南农业学
课题负责： 冯启理
学术骨干： 张志芳宁佳曹阳刘仕
课题3：家蚕干细胞组织器官分化研究
研究目：围绕家蚕变态发育中成虫组织器官重构新建干细胞基础科学问题选取具代表性组织干细胞研究象成虫组织干细胞鉴定基础寻获变态发育程中干细胞发育分化家蚕成虫组织器官关键节点发现启动干细胞分化关键子阐释家蚕变态发育中成虫组织器官形成免疫修复干细胞调节机制回答变态发育中成虫组织形成调控功等昆虫基科学问题推动家蚕成类干细胞分化功研究模式生物提供理参考
研究容：
（1）家蚕变态发育中成虫组织器官干细胞识
家蚕成虫发育程中方面中肠神脂肪体等组织发生形态结构改变重构成虫相应组织器官功发生转变方面翅原基胸足原基生殖腺等组织发生快速分化分发育成虫翅膀胸足生殖器等器官组织血液家蚕变态发育中组织器官重构新建退化环境仅中肠血液家蚕先天免疫应答关键场果蝇中研究已显示成虫中肠生殖腺正相应幼虫干细胞变态发育程中分化形成前期研究中初步发现家蚕中肠变态发育中干细胞
课题重点中肠血液神脂肪体翅原基生殖腺等代表性成虫组织器官象开展：1）系统分析家蚕变态发育中发育阶段组织形态结构变化确认组织干细胞类型2）利基组芯片蛋白质组学策略构建细胞基组表达谱家蚕组织细胞进行分子分型筛选类型细胞分子标记3）寻找目标成虫组织器官干细胞分子标志相关干细胞进行正确识鉴定
（2）成虫组织干细胞分化发育动态衡功
干细胞特点生分化发育体某组织干细胞数量恒定种原造成干细胞受损数量减少时干细胞生力修复方面干细胞分化时部分细胞保持干细胞特性细胞具备相成熟特性系细胞分化组织干细胞数量动态衡受损害分化发育时数量会减少方面着机体发育组织干细胞分化发育成祖细胞祖细胞分化特定组织类型行特定生理功家蚕等变态昆虫言变态发育程中成虫组织干细胞通身干性维持分化发育相应成虫组织器官保持机体生长动态衡
课题特定成虫组织器官干细胞识鉴定基础开展：1）利干细胞分子标记荧光示踪技术活体水系统分析建立成虫组织器官形成程中干细胞维持增殖迁移分化特性2）分离成虫组织干细胞构建体外培养体系维持干细胞特性体外分析组织干细胞维持分化特征3）分析中肠血液干细胞防御程中更新组织生程中动态衡特性4）探索成虫组织干细胞维持分化分子机理
（3）干细胞调控发育分化成虫组织器官调控机制
干细胞生物学变化介导系列功改变干细胞分化发育成特定组织基础众分子基蛋白信号通路调控干细胞功中发挥重作果蝇中研究发现果蝇肠道干细胞处特殊生境（niche）中增殖分化受种信号分子调节信号浓度水决定干细胞生理生化活动调节果蝇肠道细胞更新生信号NotchHippoWntHhBMPMAPKJAKSTAT等信号途径β连环蛋白α连环蛋白Tcf3Lef1EGF等子NotchHhBMP等信号通路参果蝇生殖腺干细胞更新定分化调控 课题参考果蝇生物中调控干细胞分化分子线索结合家蚕细胞基基组表达谱开展：1）干细胞更新分化相关信号通路关键调节基家蚕源体进行克隆研究家蚕代表性组织中表达模式亚细胞定位2）研究信号通路关键基表达基沉默家蚕组织干细胞分化影响筛选游候选靶基应免疫沉淀等技术筛选相互作蛋白3）基组水分析家蚕组织干细胞分化前mRNA蛋白表达差异筛选干细胞功相关靶标基探究已知信号通路家蚕干细胞分化相关性4）鉴家蚕蜕皮激素等家蚕变态发育中开关调控作课题研究激素信号家蚕成虫组织干细胞分化组织生中作5）综合分析建立干细胞调控家蚕特定成虫组织形成分子机制
五年预期目标：
（1）获家蚕成虫组织器官干细胞分子标志中肠血液神脂肪体翅原基等成虫组织器官象组织干细胞鉴定基础筛选获类型细胞分子标记目标成虫组织器官干细胞分子标志完成家蚕变态发育中成虫组织器官干细胞识鉴定
（2）阐释家蚕干细胞分化形成成虫组织器官分子机制克隆家蚕干细胞更新分化相关信号通路关键子游调控靶标研究组织干细胞分化组织生影响综合分析建立干细胞调控家蚕特定成虫组织形成分子机制
（3）取基专利5项国外核心刊物发表文50篇中重影响文8篇发表1篇重理突破高水研究文
（4）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生30名博士研究生15名博士2名
费例： 1567
承担单位： 西南学山东农业学华南师范学
课题负责： 崔红娟
学术骨干： 程道军王菲刘庆信郑思春
课题4：家蚕免疫应答抗性机制研究
研究目：围绕家蚕专性重疾病研究鉴定家蚕病原微生物模式识分子互作关系研究模式识分子免疫信号传导网络联系进分析家蚕免疫信号效应子关系构建家蚕抗病分子机制基模型提出提高家蚕抗病力分子遗传操作策略方案
研究容：
（1）家蚕病原侵染反应模式识子鉴定
导致蚕病病原体种样例：芽孢杆菌属引发黑胸败血病细菌性中毒病白僵菌属引起白僵病核型角体病毒引起血液型脓病微粒子虫属家蚕微孢子虫（Nosema bombycis）引起家蚕微粒子病家蚕具脊椎动物高度专性获性免疫机制微生物入侵采取免疫性应答赖先天免疫反应细胞体液免疫反应首先特异游离位细胞膜识结合病原体相关分子模式（Pathogenassociated molecular pattern PAMP）识受体（Pattern recognition receptor PRR）激活启动继通丝氨酸蛋白酶级联加工途径游TollImd酚氧化酶原（prophenoloxidase proPO）等信号通路激活效应子表达实施功正抵御环境中复杂样病原微生物侵染昆虫必须具备专快速效病原识力种力通细胞膜专免疫识受体蛋白实现
前期项目已家蚕中鉴定革兰氏阴性菌结合蛋白脂糖结合蛋白BmLBP肽聚糖结合蛋白PGRP葡聚糖结合蛋白BGRP等识受体蛋白发现分识细菌真菌胞壁组成成分脂糖肽聚糖葡聚糖等分子结合激活游信号传导途期项目家蚕重疾病重点鉴定病原微生物特异模式识分子研究游信号传导效应子产生间关系容包括：1）参家蚕免疫应答受体分子生物信息学分析：利病原体感染家蚕通基差异表达分析寻找差异表达mRNA分子结合已知识受体调节蛋白具功域结构特点鉴定受体分子调节蛋白2）家蚕免疫器官组织病原体结合蛋白质分离：利病原微生物感染家蚕诱导免疫应答分离家蚕免疫器官（脂肪体血液中肠等）裂解组织细胞通固着病原微生物分离组织细胞中病原微生物结合蛋白通双电泳质谱分析确定蛋白序列利噬菌体展示技术通量筛查病原相关分子模式识结合蛋白鉴定结合强度特异性分析编码蛋白质DNA序列应基3）识受体调节蛋白免疫功快速鉴定：利昆虫细胞系表达获受体调节蛋白病原感染细胞鉴定细胞免疫应答水变化利RNA干涉方法降低受体调节蛋白家蚕体表达水较家蚕受病原感染前免疫应答反应
（2）家蚕免疫应答抗病分子机制研究
昆虫免疫通TollImd两种信号途径产生免疫应答诱导抗微生物肽表达杀灭入侵微生物前期项目系统鉴定家蚕抗微生物肽中AttacinEnbocinCecropinMoricinLebocinGloverin等家族成员鉴定家蚕TollImd两信号通路成员研究部分关键基功发现家蚕效应子（抗菌肽）具诱导表达模式般诱导表达越强效应子针微生物杀灭作越强提出抗菌肽―效子‖假说发现脂糖引起家蚕抗微生物肽表达诱导果蝇抗微生物肽表达表明家蚕（鳞翅目）果蝇（双翅目）免疫信号级联存明显差异
基础期项目重点围绕家蚕免疫应答抗性机制两问题开展研究：1）家蚕抗菌肽效应子编码基表达调控方式免疫信号间相互关系：重点关注家蚕Imd免疫信号通路中BmCTLBmMLEsr16BmPPToll免疫信号中BmToll4BmMyD88等关键节点基功研究基脂糖引发家蚕抗微生物肽表达诱导细胞噬信号通路中生物学功TollImd信号通路角度解析家蚕免疫动防御（抗菌肽表达）噬应激科学问题2）家蚕病原微生物酚氧化酶影响宿应答机制：家蚕体液免疫反应中酚氧化酶参黑化反应非常重体液免疫反应家蚕果蝇基组分析表明十丝氨酸蛋白酶serpin蛋白（Tanaka 2008Tang 2009）体外研究表明trypsinchymotrypsin等蛋白酶激活酚氧化酶（Ashida 1998Kanost 2008）时家蚕微孢子虫注释出serpin家族数具信号肽（Tao 2010）否参家蚕体液免疫精细调控研究家蚕病原互作切入口述基础开展家蚕病原微生物酚氧化酶影响宿应答机制研究重点阐明家蚕丝氨酸蛋白酶serpin酚氧化酶激活调控研究通转基手段增强酚氧化酶作效率方式提高家蚕体质进保证蚕业高产稳产奠定理基础
（3）家蚕抗病毒分子机制研究
家蚕核型角体病毒（BmNPV）抗性品种研究前家蚕抗病分子机制研究热点前期研究发现家蚕消化道肠液中种红色荧光蛋白（RFP）明显降低BmNPV感染力研究报道家蚕中肠消化液中蛋白酶脂肪酶具较强抗BmNPV力抗病毒蛋白酶抗病毒作分子机制未解外通前期项目国344家蚕种质资源抗病性鉴定中发现方种具高抗BmNPV特性半致死剂量常规感病品系1000倍成功构建感病品系等基系该系统中获分子标记OPA18700证实该标记抗病效基紧密连锁蛋白质组转录组水通抗病毒品种感病品种表达差异谱进行分析获两种抗性相关基s3asop26种相关蛋白时发现抗病品种阻挡BmNPV ODV复制屏障发生中肠BV穿刺接种抗性品系血淋巴中增殖
项目已基础两方面出发重点抗NPV素材进行研究：1）反遗传学基原理通图位法精细定位克隆突变基研究抗病毒功机理2）已家蚕REPSP2Lipase抗病毒蛋白重点阐明蛋白立体结构活性中心关键序列通体外分段表达突变实验研究蛋白结构抗病毒功关系研究总体阐明家蚕疾病抵抗性形成分子机理改善提高家蚕免疫抗病性状提供理指导
五年预期目标：
（1）总体阐明家蚕疾病抵抗性形成分子机理完成家蚕病原侵染反应模式识子鉴定探明病原微生物特异模式识分子游信号传导效应子产生间关系家蚕肠道特异性病原物识受体重点阐明NOSNO家蚕肠道免疫反应中作通抗病毒NPV家蚕素材研究初步探明家蚕抗病毒分子机制改善提高家蚕免疫抗病性状提供理指导
（2）定位克隆少6重突变基深入研究少6抗病性密切相关调控基获取4左右关键式作元件
（3）取基专利6项出版专著1部国外核心刊物发表文50篇中重影响文8篇
（4）培养获省部级种称号中青年学术带头学术骨干3～4名培养研究生45名中包括硕士研究生30名博士研究生15名
费例： 1567
承担单位： 西南学浙江学江苏学
课题负责： 周泽扬
学术骨干： 吴锋陈克潘国庆吕志强
课题5：家蚕遗传操作技术体系研究
研究目：家蚕RNAiGAL4UAS转基等分子遗传操作技术基础充分发挥GAL4UAS转基系统遗传优势建立满足研究需求GAL4转基系通UAS转基系杂交实现目标基时间空间转录调控建立时操作2UAS控制基操作技术分析遗传互作建立Flpout mosaic方法较突变体细胞野生型细胞差异建立述遗传操作技术体系基础通变态发育丝蛋白合成免疫抗性等品质性状关键靶标基遗传操控提高蚕丝产量质量
研究容：
（1）基GAL4UAS转基系统分子遗传操作技术
GAL4UAS遗传双开关分子层面进行基操控力工具前期项目建立家蚕RNAiGAL4UAS转基等基础分子遗传操作方法期项目进步完善发挥GAL4UAS转基系统遗传优势开展：1）克隆发育时期组织器官特异启动子式作元件建立GAL4转基品系实现目标基时间空间转录调节包括ActGAL4（遍表达）hsGAL4（热激表达）fibLGAL4fibHGAL4（部丝腺特异表达）SerGAL4（中部丝腺特异表达）FbGAL4LP3GAL4（脂肪体特异表达）bHTHGAL4（化蛹前特异表达）pupaGAL4（蛹期特异表达）等2）利UAS控制目基表达基获功利UAS控制目基显性失活形式表达结合RNAi技术表达目基dsRNA基丧失功UASRas1Ras1获功Ras1CARas1限度获功UASRas1dsRNAUASRas1DN分mRNA水蛋白质水Ras1丧失功通GAL4品系UAS品系杂交获GAL4UAS杂交代时空特异性研究基功调控研究某基获功丧失功生理生化分子变化3）建立时操作两基家蚕GAL4UAS转基系统包括2基时获功2基时丧失功1基获功1基丧失功进研究2基遗传互作例超表达EcRDN中断20E信号诱导细胞凋亡细胞噬两种PCD超表达IAP中断细胞凋亡PCD超表达Atg1dsRNA中断细胞噬PCD获UASIAPUASAtg1dsRNA转基品系样时抑制细胞噬细胞凋亡两种PCD抑制效果优UASEcRDN效果RasYorkie显著促进细胞生长分子机理完全预计UASRas1CAUASYorkieCA促进作具UASRas1CAUASYorkieCA叠加效果者Ras促进细胞生长EcRDN抑制PCD预计UASRas1CAUASEcRDN促进作UASRas1CA促进细胞长UASEcRDN抑制PCD双重效果4）结合GAL4UAS转基系统FRTFLP mosaic技术建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异
（2）基遗传操作技术产量性状调控
前期研究部丝腺中特异表达促细胞生长子Ras1CA发现Ras1CA通增部丝腺体积促进丝蛋白合成提高蚕丝产量证明Ras1家蚕部丝腺发育效调控基实现提高蚕丝产量提供分子途径期项目重点开展：1）促细胞生长子丝腺细胞产丝性调控研究：进步阐明Ras激活提高蚕丝蛋白合成力分子机理挖掘Ras游具促进效率更高基Solexa测序法进行转录组研究结合2DMSMS进行蛋白质组研究富集磷酸化蛋白进行磷酸化蛋白质组研究深层次筛选挖掘提高蚕丝产量基蛋白蛋白磷酸化位点进利fibLGAL4驱动表达UAS转基提高蚕丝产量时探讨潜促细胞生长子否具Ras1CA更强功试图fibLGAL4驱动表达UASPI3K110CAUASYorkieCA提高蚕丝产量探索增加蚕丝产量新途径2）激素信号路家蚕丝蛋白合成调控研究：家蚕变态发育蚕丝合成分泌具重影响探索通昆虫激素调控家蚕营养量代谢途径提高产丝量品质性前研究发现保幼激素处理5龄家蚕幼虫5龄幼虫期延长导致摄食时期延长丝腺增产丝量提高JHAMTGAL4>UASJHAMT咽侧体中特异性促进保幼激素合成ActGAL4> UASJHERNAi减少全身保幼激素降解力两种提高血淋巴中保幼激素滴度两转基品系通提高血淋巴中保幼激素滴度提高蚕丝产量前期研究发现中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号导致蛹期发育阻影响幼虫正常吐丝结茧转基品系bHTHGAL4>UASEcRDNbHTHGAL4>UASftzF1RNAiFBGAL4>UASMetRNAi中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号PupaGAL4>UASegtPupaGAL4>UASIT3直接中断蛹期发育形成永久蛹GAL4UAS转基品系达鲜茧缫丝目显著提高蚕丝质量
（3）高产素材品种创新
前期项目初步突破建立滞育性蚕品种转基技术（现行生产中推广蚕品种滞育性品种）期项目整合杂交育种转基育种优势首先建立基杂交蚕品种GAL4UAS转基技术台加快研究成果产业化推广应重点开展：1）江浙通杂交品系菁松×皓月等象获红色荧光标记菁松fibLGAL4绿色荧光标记皓月UASRas1CA建立纯合子验证杂交代菁松fibLGAL4>皓月UASRas1CA蚕丝产量提升效果分析杂交代蚕丝质量包括纤度长度净度强伸力抱力解舒性等果蚕丝产量幅度升质量没改变生产推广应2）获红色荧光标记菁松PupaGAL4绿色荧光标记皓月UASegt纯合子杂交代菁松PupaGAL4>皓月UASegt应该中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号达鲜茧缫丝目显著提高蚕丝质量
五年预期目标：
（1）建立基GAL4UAS双开关家蚕遗传操作技术体系重点建立10特异启动子式作元件驱动GAL4转基系通UAS转基系杂交实现单目标基时空特异调控建立时操作2UAS控制基操作技术分析遗传互作建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异
（2）实现基遗传操作技术产量性状调控筛选获提高蚕丝产量候选分子靶标通GAL4UAS转基解析激活提高蚕丝蛋白合成力分子机理探索建立效提高蚕丝产量新途径
（3）针家蚕丝蛋白合成性状关键靶标基进行遗传操作创造5高产优质新素材
（4）取基专利5项国外核心刊物发表文45篇中重影响文7篇发表1篇重理突破高水研究文
（5）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生30名博士研究生15名博士3名
费例： 1667
承担单位： 中国科学院海生命科学研究院苏州学中国农业科学院西南学
课题负责： 李胜
学术骨干： 贡成良郭锡杰凌尔军徐汉福
课题6：基基组编辑家蚕素材创新育种研究
研究目：锌指核酸酶技术基础研究建立家蚕基定敲（knock out）敲入（knock in）技术终建立家蚕基组实行效编辑技术体系家蚕转基技术整合实现目标基遗传调控构建分子育种技术体系综合集成家蚕基组计划功基组研究成果重点围绕家蚕关键品质性状分子机理研究基础鉴定供干预关键环节分子靶标研究分子靶标分子遗传操作家蚕产丝性蚕丝品质生产安全性影响构筑家蚕分子育种理基础实现家蚕高产优质遗传素材创新培育资推广应新型实品种总体求构筑实现国蚕丝产业技术创新长远持续发展坚实基础
研究容：
（1）基基组编辑分子育种技术
已基功加强甚新功获已基功减弱甚彻底丧失稳定遗传转化表达技术体系实现分子育种基础通前期项目研究已建立piggyBac转座子基础家蚕转基技术体系够高效（10~30％）外源基整合家蚕基组中实现稳定遗传表达时成功构建GAL4UAS遗传双开关体系实现外源基受控表达外前期研究RNAi技术转基技术整合部分基实现稳定转基干涉（Enhancer trap获GAL4品系生成突变体UAS trap获超表达品系生成突变体）家蚕缺乏系统性RNAi机制加接50％左右基通干扰途径实现功沉默建立完善分子育种技术体系期项目重点研究建立家蚕基定敲编辑技术
锌指核酸酶（Zincfinger nucleases）种诱导生物体DNA特定位臵产生双链断裂工程蛋白利该工具已成功剔果蝇线虫体外培养体细胞斑马鱼胚胎中特定基鼠中剔两源基研究建立完善家蚕基敲体系研究容包括：1）研究利锌指核酸酶技术定敲（knock out）家蚕基关键技术环节包括靶标序列鉴定锌指核酸酶识序列设计载体靶代筛选等2）研究建立基锌指核酸酶定敲敲入（knock in）技术通源重组原理敲目标基时外源基片段重组指定位臵改变原基组序列结构实现基组效编辑3）研究家蚕靶基敲代遗传稳定性生长发育影响研究具致死效应基敲代遗传挽救恢复体系4）研究家蚕转基技术（新功获）基剔技术整合技术路线建立基定设计操作完整体系
（2）家蚕分子育种靶标理基础
传统育种方法遇难逾越瓶颈目前着遗传学基组学分子生物学生物技术发展国际农作物育种已进入分子育种时代分子标记转基技术代表分子育种技术已成植物育种发展重方家蚕基组计划完成特功基组研究断深入家蚕分子育种带巨发展机遇
期项目总体重点围绕家蚕丝蛋白合成变态发育免疫三关键品质相关性状深入研究关键基阐明性状形成遗传基础构成家蚕分子育种基前提课题子课题研究成果基础系统解析家蚕产量质量性状形成程中关键基遗传构成性状表型间关系构建分子育种元件理体系容包括：1）根家蚕丝蛋白编码基调控机理实现关键丝纤维蛋白质组分编码基逐完全敲阐明丝蛋白成份丝纤维形成中具体作功2）研究调丝蛋白编码基产丝量影响研究改变蚕丝组分蛋白（丝素重链H轻链LP25）例蚕丝物理（强伸力）化学特性（染色性）影响研究通转基丝腺特异表达外源蛋白蚕丝加工性影响探索通昆虫激素调控家蚕营养量代谢途径提高产丝量品质性3）家蚕变态发育特征蚕丝合成分泌具重影响根家蚕激素信号传导变态发育影响机制研究调节家蚕变态程家蚕生产性影响重点研究延长家蚕末龄生长期产丝量影响研究丝腺部位细胞特异化机制探索通改变强化家蚕丝腺细胞功提高产丝量品质性探索通改变家蚕蛹期变态发育实现―永久蛹‖鲜茧缫丝途径4）根家蚕分子免疫调节疾病抵抗性机制研究通关键信号通路增强家蚕疾病抵抗性途径探索利RNAi机制防御家蚕病毒病感染发病途径方法
（3）家蚕遗传素材创新品种育成实化
整合利基组编辑转基基干涉遗传调控等技术探索通剔源基换外源基方法实现关键基改造鉴定家蚕时期器官组织特异启动元件研究实现外源基表达时间空间调控根安全养蚕需蚕丝工业需求重点围绕家蚕丝蛋白合成变态发育疾病抵抗性三性状关键环节关键基进行遗传操作探索实现整合优质性状途创制高产优质遗传素材探索利分子育种手段通遗传素材创新成果培育新型品种通定规模推广鉴定实际生产性
五年预期目标：
（1）建立家蚕育种理基础重点围绕家蚕丝蛋白合成变态发育免疫三关键品质相关性状深入研究关键基阐明性状形成遗传基础鉴定供干预关键环节提高家蚕产丝性蚕丝品质生产安全性分子靶标构建家蚕分子育种元件理体系
（2）建立家蚕分子育种技术体系建立利锌指核酸酶技术定敲家蚕基关键技术实现家蚕转基技术（新功获）基剔技术整合建立基基组编辑分子育种技术体系
（3）围绕家蚕丝蛋白合成变态发育疾病抵抗性三性状关键环节关键基进行遗传操作创造10高产优质强健新型遗传素材培育2标志性新蚕品种通定规模推广鉴定实际生产性
（4）取基专利10项出版专著1部国外核心刊物发表文45篇中重影响文7篇发表1篇重理突破高水研究文
（5）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生40名博士研究生20名博士5名
费例： 18
承担单位： 西南学浙江理工学
课题负责： 夏庆友
学术骨干： 赵萍代方银林英聂作明
6．课题间相互关系
项目课题相互支撑互印证机联系家蚕关键品质性状研究具体容科学涵相互联系：丝腺发育丝蛋白合成变态发育密切相关免疫防御保证健康丝腺发育丝蛋白合成正常变态发育干细胞家蚕变态发育组织器官生密切相关变态发育程决定丝腺发育影响丝蛋白合成蚕丝质量三重生理程（性状）受昆虫激素营养代谢环境信号影响调控事实四课题四条通路核心家蚕关键品质性状形成机理解析第五第六课题集成课题成果遗传素材品种产出目连接基础研究产业应时两课题创建台技术支撑服务课题
课题间相互关系示意图：
四年度计划
年度
研究容
预期目标
第
年
1定位克隆丝产量质量相关突变基丝腺相关基编码蛋白质进行克隆表达纯化结晶实验研究丝腺特异性蛋白蚕茧产量蚕丝品质关系
2开展METEcRUSP蛋白质蛋白质相互作研究miRNA发育变态时序靶基识调控miRNA丝蛋白基转录子表达调控二眠蚕基础生物学调查鳞毛突变翅翅原基野生型翅原基较蛋白质组学BmWCP4表达定位功调控研究激素营养信号幼虫离体组织中噬凋亡途径关键基BmAtg56812BmE74ABmcaspase等表达调控
3家蚕中肠血液象采免疫组化免疫荧光等技术系统分析家蚕变态发育中组织形态结构变化细胞进行分子分型筛选类型细胞分子标记寻找干细胞分子标志利流式细胞仪分选技术特定分子标记进行识鉴定
4家蚕微孢子虫转录组测序宿反应表达谱芯片分析βGRP4感染转录水分析重组表达纯化模式分子结合特性酶活性分析LPS诱导家蚕抗菌肽表达细胞噬研究家蚕丝氨酸蛋白酶序列进行信息学方面分析克隆表达纯化NO合成酶表达特征分析抗性基染色体定位抗病毒蛋白原核表达
5克隆发育时期组织器官特异启动子式作元件建立GAL4转基品系利UAS控制目基表达基获功利UAS控制目基显性失活形式表达结合RNAi技术表达目基dsRNA基丧失功
6开展基锌指核酸酶基敲敲入技术研究
1定位克隆4丝腺突变相关基解明2丝产量丝品质密切相关调控基功获取2左右关键式作元件获23高表达量蚕丝蛋白解析12丝腺相关蛋白结构
2明确MET作受体蛋白介导蜕皮激素保幼激素信号途径中作初步确定靶丝胶丝素基转录子miRNA明确miRNA家蚕变态发育程中调控作丝蛋白合成程中丝蛋白基转录子表达级联调控获二眠蚕系列基础生物学资料翅原基较蛋白质学数分析BmWCP4 mRNA蛋白翅原基发育程中变化时检查蜕皮激素20E该基翅原基表达分布影响证明BmBRCZ4 直接间接作 BmPOUM2 基调节区鉴定分离参蜕皮激素信号传导程核转录子阐释BmPOUM2表达形式BmWCP4基蛹期专表达调控通化蛹时翅原基转录组学蛋白组学分析鉴定相关调控子明确该基激素免疫调控关系阐明变态发育程中FOXOInRBrummer转录调控营养途径影响活体离体组织水获激素营养信号诱导细胞噬凋亡基础数
3完成家蚕中肠血液中细胞分子分型获家蚕中肠血液干细胞分子标志实现鉴定识
4获家蚕微孢子虫转录组测序宿反应表达谱芯片数获βGRP4感染表达特征功获LPS诱导家蚕抗菌肽表达细胞噬证获参家蚕酚氧化酶激活丝氨酸蛋白酶序列信息进步表达纯化重组蛋白解相关蛋白酚氧化酶活力影响获NO合成酶表达特征完成基染色体定位工作筛选出差异基蛋白确定选基抗病毒蛋白原核表达纯化
5建立GAL4转基品系建立UAS品系通GAL4品系UAS品系杂交研究某基获功丧失功生理生化分子变化
6突破建立基锌指核酸酶基敲敲入技术获基敲素材2
7．国外核心刊物发表文26~33篇中重影响文4～7篇申报专利2～3项
第
二
年
1寻找家蚕丝蛋白合成调控中信号通路探索蚕丝产量品质形成关系研究丝蛋白编码基式作元件Pax4Pax6FOX类转录子结合位点功挖掘未知转录子丝蛋白编码基转录调控关系探讨候选基蚕丝产量品质形成中重作较家蚕野蚕丝腺细胞分子水差异
2JH20E信号传导途径中关键转录子基鉴定分离蜕皮激素保幼激素处理体器官细胞利基芯片蛋白定量等技术检测miRNA靶基激素受体基表达变化研究眠性变化程中诱导二眠蚕保幼激素蜕皮激素动态规律鳞毛翅翅原基野生型翅原基较蛋白质组学差异基进行鉴定分析BmWCP4蛋白丁质结合活性分析BmWCP4蛹期专表达调控子保幼激素信号传导途径BmPOUM2BmWCP4基分子调控转录子BmPOUM2 BmAbdA 相互作利表皮蛋白基BmorCPT1游调控元件构建特异报告系统激素营养信号脂肪体PCD调控研究激素营养信号离体培养昆虫细胞中噬凋亡途径关键基BmAtg56812BmE74ABmcaspase等表达调控作
3神脂肪体象采分子生物学段利基组芯片等策略筛选类型细胞分子标记利流式细胞仪分选技术体外培养技术干细胞标记进行识鉴定
4家蚕微孢子虫感染宿反应蛋白组学分析候选识受体生物信息学分析PGRPS5感染转录水分析重组表达纯化模式分子结合特性酶活性分析SpäetzleLPS诱导家蚕抗菌肽表达活性通路中作通家蚕serpin蛋白序列进行信息学方面分析辅手段加筛选克隆表达纯化选定serpin蛋白制备抗体表达serpin蛋白研究昆虫酚氧化酶激活活性负调控肠道感染NO浓度测定抗性基染精细定位抗病毒蛋白RFP三维结构解析
5建立时操作两基家蚕GAL4UAS转基系统进研究2基遗传互作结合GAL4UAS转基系统FRTFLP mosaic技术建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异
6研究家蚕靶基敲代遗传稳定性生长发育影响研究具致死效应基敲代遗传挽救恢复体系研究家蚕转基技术（新功获）基剔技术整合技术路线
1定位克隆5丝腺突变相关基解明2丝产量丝品质密切相关调控基功获取3左右关键式作元件阐明家蚕野蚕产丝力丝品质差异分子机制
2鉴定34JH信号传导关键基4620E信号传导途径关键基揭示家蚕体miRNA调节激素调节丝胶丝素基转录子靶基关系获二眠蚕中保幼激素蜕皮激素动态规律鉴定出蛋白质组学差异表达基解BmWCP4蛋白否丁质结合表皮丁质层形成程中作POUFTZF1反应元件外 BRCE74Fork headEbox等反应元件BmWCP4基表达调控作研究Metgce SrcBRCFISCkrh1FKBP39Chd64等转录子参JH 信号传导程阐释BmPOUM2 BmAbdA 相互作鉴定分离BmPOUM2 相互作调控BmWCP4 表达核调控子通报告系统研究确定BmorCPT1靶标基游特定调控元件揭示JH20ETORC1信号脂肪体PCD调控分子机制细胞水获激素营养信号诱导细胞噬凋亡基础数明确昆虫变态期通蜕皮激素信号营养信号启动组织细胞噬凋亡程
3获家蚕神脂肪体干细胞分子标志实现鉴定识
4获家蚕微孢子虫感染宿反应蛋白组学数初步确定候选识受体完成PGRPS5功分析验证家蚕TOLL途径否存着旁路分支BmToll9够赖Späetzle识LPS假设获参家蚕酚氧化酶激活加负调控serpin蛋白信息酚氧化酶活力影响方式明确NO浓度肠道感染关系完成抗性基精细定位完成RFP三维结构解析
5建立时操作两基家蚕GAL4UAS转基系统建立Flpout mosaic方法逐步组织时空特异性表达目基基础实现单细胞研究基功目标
6获23基敲素材
7．获基专利2～4国外核心刊物发表文49～60篇中重影响文11～14篇
第
三
年
1研究胚胎期丝腺细胞形成分化研究丝腺部位分子结构特征功关系丝素重链H丝素轻链L P25进行结构学研究
2激素信号传导途径关键转录子家蚕丝腺发育蚕丝产量调控研究miRNA家蚕体丝腺器官变态发育丝蛋白合成中调节机理构建含长度UTR双报告基载体系统miRNA Sponge载体系统 研究miRNA靶基mRNA结合靶位点结合效率分析诱导二眠蚕脑咽侧体前胸腺等组织器官中相关基蛋白质表达谱变化规律研究鉴定突变体中翅原基差异表达基功BmWCP4 蛹期专表达调控转录子鉴定分离转录子BmPOUM2 BmAbdA 相互作蛹期延长转基家蚕素材构建BmorCPT1靶标基siRNA干涉研究20EJHPI3KTOR信号间分子互作通RNAi定点突变超表达等方法细胞噬凋亡关键基BmAtg56812BmE74ABmcaspase等细胞噬凋亡途径启动促进转换抑制等作功分析
3丝腺生殖腺象采免疫组化免疫荧光等技术系统分析家蚕变态发育中组织形态结构变化筛选类型细胞分子标记寻找干细胞分子标志利流式细胞仪分选技术干细胞分子标记进行识鉴定构建体外培养体系优化培养条件分析组织器官形成程中干细胞分化细胞增殖特性
4家蚕微孢子虫识受体生物学鉴定PGRPL6感染转录水分析重组表达纯化模式分子结合特性酶活性分析BmMLsLPS免疫刺激响应识作研究家蚕受细菌微粒子等病原物诱导酚氧化酶表达活性变化解家蚕受免疫诱导细胞免疫体液免疫方面变化NO浓度病原菌生存率关系基功分析抗性品种实验室鉴定抗病毒蛋白SP2LIPASE三维结构解析
5进步阐明Ras激活提高蚕丝蛋白合成力分子机理挖掘Ras游具促进效率更高基PI3K110Yorkie家蚕丝腺细胞产丝性调控研究利转基品系中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号导致蛹期发育停顿利PupaGAL4>UASegtPupaGAL4>UASIT3直接中断蛹期发育形成永久蛹达鲜茧缫丝提高蚕丝质量目
6继续研究家蚕基定设计操作技术体系
1解明5丝产量丝品质密切相关调控基功解析获1蚕丝蛋白立体结构探明家蚕发育控信号家蚕丝腺发育细胞功特异性关系
2阐明JH20E信号传导关键基家蚕丝腺发育调控机制蚕丝产量影响明确miRNA发育变态靶基丝胶丝素基转录子靶基结合靶位点作效率找效靶位点基明确调节机理明确眠性变化蚕激素分泌器官中基蛋白质表达谱变化规律基阐明翅原基中差12异表达基功进步化蛹时翅原基转录组学蛋白组学分析鉴定相关调控子阐释BmPOUM2 BmAbdA 相互作鉴定分离BmPOUM2 相互作调控BmWCP4 表达核调控子利GUSGal4 转基系统转化家蚕获表达致死基转基家蚕系完成BmorCPT1基转基功验证获siRNA干涉蚕体检测干涉产生表型游基变化解析JH20EPI3KTOR信号调控激素PI3KTOR间互作明确细胞噬凋亡关键基调控细胞噬凋亡途径作
3筛选获家蚕丝腺生殖腺干细胞分子标志特定分化细胞分子标记完成鉴定识解析组织器官形成程中干细胞分化细胞增殖特性
4鉴定家蚕微孢子虫识受体生物学功确定PGRPL6模式识功证明BmMLs否LPS结合认识家蚕受免疫诱导细胞免疫体液免疫方面变化认识重免疫蛋白酚氧化酶表达调控活性方面变化关系确定NO浓度病原菌生存率关系完成侯选基功鉴定分析确定目标基完成抗病毒蛋白SP2LIPASE三维结构解析
5阐明促细胞生长子丝腺细胞产丝性调控探索增加蚕丝产量新途径解析通昆虫激素调控家蚕营养量代谢途径提高产丝量品质性
6建立家蚕基定设计操作完整体系获4～5基敲素材
7获基专利3～4国外核心刊物发表文49～60篇中重影响文11～14篇
第
四
年
1鉴定家蚕丝蛋白编码基转录空间特异性相关式作元件解析丝心蛋白分泌调节丝素装配等重生物学问题采基芯片蛋白质组技术深入分析家蚕丝腺功基表达谱采基敲敲入基沉默基诱捕RNA干扰技术研究家蚕丝腺基功
2构建特异发育阶段丝腺超量表达miRNA载体获特异发育阶段丝腺中miRNA异位表达突变系检测特异发育阶段相关miRNA靶基丝蛋白基转录子RNA蛋白质水表达变化眠性诱导激素分泌器官中差异表达基进行功鉴定分析进步分析鳞毛翅突变体中差异基表达鳞毛形成相互间关系蛹期延长转基家蚕素材构建病源微生物诱导BmorCPT1靶标基表达调控研究鉴定述细胞噬凋亡关键蛋白相互作蛋白分析细胞凋亡噬相互关系
3参考果蝇生物中调控干细胞分化分子线索结合家蚕细胞基基组表达谱干细胞更新分化相关信号通路关键调节基进行克隆分析研究家蚕代表性组织中表达模式亚细胞定位研究信号通路关键基表达基沉默家蚕组织干细胞维持分化影响解析关键基干细胞功调控
4家蚕微孢子虫识受体游信号通路效应分子间关系家蚕专病原感染βGRP4PGRPS5PGRPL6协作研究BmToll9LPS识中作研究家蚕微粒子虫SERPINS感染酚氧化酶表达活性影响23：NO浓度AMPs表达相关性分析目标基功鉴定细胞表达活体RNAi者转基鉴定基功抗性基病毒相关作方式分析抗病毒蛋白RFPSP2LIPASE活性中心关键序列分析
5菁松×皓月等象获红色荧光标记菁松fibLGAL4绿色荧光标记皓月UASRas1CA建立纯合子验证杂交代菁松fibLGAL4>皓月UASRas1CA蚕丝产量提升效果分析杂交代蚕丝质量
6开展遗传素材创新品种培育研究
1阐明家蚕丝蛋白合成空间特异性分子机制提出验证家蚕成丝机理模型解释
2明确相关miRNA家蚕变态发育丝腺发育丝蛋白合成功调节机理基阐明诱导眠性变化分子机理提供新农药研发靶标阐明翅原基中鳞片细胞发育规律利GUSGal4 转基系统转化家蚕获表达致死基转基家蚕系完成靶标基病源微生物应急mRNA蛋白质水应激表达谱游调控元件通路作机制研究鉴定出噬凋亡关键蛋白相互作蛋白进步明确家蚕幼虫组织通细胞凋亡噬途径退化重建程
3克隆家蚕干细胞更新分化相关信号通路关键子阐释关键基干细胞功调控包括家蚕组织干细胞维持分化影响获游调控靶标基
4建立家蚕微孢子虫体液免疫细胞免疫信号传导通路证明家蚕专病原感染βGRP4PGRPS5PGRPL6否存协作协作具体机制BmMLsLPS免疫刺激响应识作揭示BmglvsLPS结合免疫信号通路特征确定家蚕家蚕微粒子虫SERPINS感染酚氧化酶表达活性影响明确NOSNO家蚕肠道防御反应中作完成目标基功鉴定确定抗病毒蛋白SP2LIPASE活性中心关键序列分析
5创造23高产优质新素材培育1标志性新蚕品种
6国外核心刊物发表文63～76篇中重影响文17～20篇申报专利4～6项
第
五
年
1采蛋白质相互作技术分析基作网络采启动子捕获增强子捕获基捕获技术基反式作元件研究基表达调控剖析蚕丝蛋白编码基转录调控网络调控机制
2基前述miRNA靶基靶位点筛查结果构建超量表达靶标基miRNA转基家蚕素材研究该转基家蚕发育变态丝腺合成等方面表型变化深入分析翅原基突变体中鳞片细胞发育规律探讨新农药研发靶标应途径蛹期延长转基家蚕素材构建转基基敲营养途径中关键子改变家蚕变态发育提高蚕丝产量质量通RNAi转基量表达等方法解析20EJH信号传导途径中关键基等控制器官退化时细胞噬凋亡调控功
3基组水分析家蚕组织干细胞分化前mRNA蛋白表达差异筛选干细胞功相关靶标基鉴家蚕蜕皮激素等家蚕变态发育中开关调控作探索激素信号家蚕成虫组织干细胞分化组织生中作综合分析干细胞功调控分子机制
4补充试验证综合整理研究结果
5获红色荧光标记菁松PupaGAL4绿色荧光标记皓月UASegt纯合子杂交代菁松PupaGAL4>皓月UASegt应该中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号达鲜茧缫丝目显著提高蚕丝质量
6开展遗传素材创新品种培育研究
1阐明家蚕丝蛋白合成时空特异性分子机制阐明家蚕丝产量丝品质形成机理
2获超量表达靶标基miRNA转基家蚕素材实现提高蚕丝产量目阐明翅原基突变体中鳞片细胞发育规律获新农药研发靶标利GUSGal4 转基系统转化家蚕获表达致死基转基家蚕系利遗传操作技术研究12营养信号关键基家蚕变态发育影响蚕丝产量质量调控明确20EJH信号传导途径中关键基细胞噬细胞凋亡途径相互关系明确激素信号传导途径调控细胞噬细胞凋亡途径相互关系
3系统分析干细胞功调控分子机制阐释家蚕干细胞分化分子基础
4提出提高家蚕微粒子病抗性关键节点基完成中肠模式识受体功分类验证家蚕BmMLsBmToll9通识LPS引发抗菌肽表达噬假设完善鳞翅目昆虫先天免疫信号通路认识确定家蚕酚氧化酶通路病原负调控子确定NOSNO家蚕肠道防御反应中作确定抗性品种抗性机制确定抗病毒蛋白RFPSP2LIPASE抗性机制
5创造23高产优质新素材培育1标志性新蚕品种
6出版专著4部国外核心刊物发表文4958篇中重影响文11～14篇申报专利7～9项
结题验收
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项目名称：
家蚕关键品质性状分子解析分子育种基础研究
首席科学家：
夏庆友 西南学
起止年限：
托部门：
重庆市科委 教育部
关键科学问题研究容
1．拟解决关键科学问题
根国家蚕丝产业发展重需求蚕业科学发展长远需十·五家蚕973项目研究基础十二·五期间紧紧围绕家蚕关键品质性状重点解决两关键科学问题：
第：家蚕关键品质性状形成分子机理
家蚕食桑产丝供类利关键品质性状三：第丝蛋白合成分泌机制丝蛋白组成结构特征决定蚕丝关键品质性状研究表明家蚕丝种工艺性状包括纤度（茧丝直径）茧丝长度净度（茧丝表面结构）强伸力抱合力解舒性（丝胶溶解性）等均受丝腺合成分泌机制调控第二发育变态调控家蚕典型完全变态昆虫现行蚕桑生产体系根家蚕生长变态发育特征安排特重家蚕生长发育特征（例体蜕皮化蛹时期成虫孵化时期）决定蚕丝蛋白合成时期合成量整体决定家蚕蚕丝生产特性第三疾病抵抗性家蚕数千年工驯化获适合群居饲养发育整齐等利生产特性时规模易受病原微生物感染利性状蚕桑生产程中疾病防控受高度重视年蚕农蚕感病造成损失然高达25％高居述三生理程（性状）家蚕诸影响蚕丝产量品质中关键相互联系素决定蚕丝生产整体水效益项目解决第关键科学问题
前项目中家蚕性决定丝蛋白合成发育免疫等四性状作中课题布局开关键突破口期项目性决定外三性状升三课题时布局家蚕干细胞组织器官变态发育程中分子基础研究干细胞组织器官生家蚕丝腺发育变态发育免疫防御着重密切关系根已基础家蚕关键品质性状形成分子机理研究具体科学问题分：
蚕丝蛋白合成机理研究着重解决丝蛋白基分子调控问题家蚕幼虫期食鲜桑叶约22g丝腺合成分泌约05g丝蛋白研究表明家蚕丝蛋白合成调控三特点蚕丝合成高效性：家蚕丝腺功高度特异化类似果蝇唾液腺丝蛋白质合成数目极限（140余）分泌细胞完成细胞细胞核染色体高度倍化达50~100万单倍基组二部位特异性：蚕丝家蚕体腔左右称分布丝腺合成条丝腺分前部中部部三功区域部中部分特异合成家蚕丝素蛋白丝胶蛋白等茧丝纤维结构成分种部位特异性决定蚕丝组分尤效组分丝纤维占例加工特性三时间特异性：家蚕丝腺细胞分化胚胎发育时期早期幼虫蜕皮期够合成少量蚕丝蛋白量合成丝蛋白形成丝纤维末龄幼虫第3天开始具严格时间调控阐明蚕丝品质性状机理科学涵回答述三特性分子调控机制前期研究表明丝蛋白编码基转录翻译机制决定丝蛋白合成机制关键素通丝腺特异基规模鉴定功研究初步发现丝蛋白编码基受两信号通路调控激素信号通路调控基转录时间特异性二受发育控基高度保守源异型盒（Homeobox）类转录调控子调控决定丝蛋白基表达空间特异性期项目重点研究fibHfibLP25Ser1～3等丝蛋白编码基受激素信号发育控基调节机制期系统阐明丝蛋白合成分子机理蚕丝品质间相互关系
激素营养信号传导变态发育调控研究着重解决信号传导机制全变态昆虫样家蚕变态发育受激素（神肽激素蜕皮激素保幼激素类胰岛素等）营养（氨基酸糖脂肪酸等）协调控目前知道家蚕龄期幼虫龄期幼虫转变时时高水蜕皮激素（20E）保幼激素（JH）分泌昆虫会发育成蛹成虫（蛾）幼虫蛹期发育时体高水蜕皮激素保幼激素水降幼虫蛹期变态发育认蜕皮激素控制着昆虫蜕皮变态发育进程保幼激素调控着昆虫发育方蜕皮激素保幼激素信号传导系统相互作变态发育核心问题家蚕生长发育特征（例体蜕皮化蛹时期成虫孵化时期）决定蚕丝蛋白合成时期合成量激素营养信号传导变态发育调控极影响着蚕丝产量品质项目前期研究发现家蚕计87种神肽激素激素受体激素调节相关基鉴定出18种20E敏感受体受体型转录子外神肽激素基包括滞育激素（DH）信息素生物合成激活神肽（PBAN）脂动激素（AKH）羽化激素家蚕素（4KPTTH）基鉴定前期项目重点开展家蚕JH20E合成代谢途径信号传导途径相关基鉴定功初探基础期项目丝腺脂肪体中肠表皮等组织器官研究材料重点研究昆虫变态发育激素信号传导途径关键调控分子作揭示激素营养信号组织器官退化生关系建立较完整家蚕变态发育激素营养调控理体系机理模型期阐释昆虫变态发育重科学问题
干细胞家蚕变态发育组织器官生机理研究着重解决成虫组织器官形成中干细胞生物学行变化调控机制家蚕变态发育期般指5龄末期幼虫成虫羽化阶段包括幼虫蛹蛹成虫（蛾）变化程变态程中幼虫专性组织前胸腺丝腺等迅速退化消亡中肠神脂肪体发生结构功转变翅原基胸足原基生殖腺细胞组织快速分化生长发育成虫器官组织关果蝇研究表明干细胞变态发育期种成虫组织器官分化形成程中扮演着关重角色受复杂种信号分子网络调控干细胞组织器官生仅变态发育密切关系丝腺发育免疫防御着重关系前期研究首先关注家蚕中肠干细胞鉴定分化调节筛查家蚕中肠干细胞分子标记鉴定变态发育程中家蚕中肠干细胞等方面取突破进展期项目中肠血液神脂肪体翅原基等组织器官材料系统研究组织器官家蚕变态发育中分化形成生重建干细胞分子基础鉴定目标组织器官干细胞揭示干细胞相关组织器官形成重建程中维持分化行阐释干细胞分化相关组织器官分子调控机制分子细胞生物学水阐明昆虫变态发育重科学问题关键
家蚕免疫调节抗性机理研究着重解决宿病原微生物模式识问题昆虫体液免疫抵抗病原微生物侵染中发挥着重作昆虫体液分子免疫系统模式识信号传导效应子表达三部分组成前期项目通基组分析微生物诱导实验基查明家蚕体液免疫信号传导程关键基系统鉴定家蚕抗菌肽效应子组成功研究发现家蚕免疫相关基信号传导途径较保守模式生物果蝇TollImd两种先天免疫信号途径应答基致家蚕效应子体系果蝇相具定特殊性前期项目Toll信号途径中Toll受体SpätzleMyD88Tube等Imd途径中ImdFADDIKKrelish等关键基进行深入研究作免疫应答前哨昆虫病原模式识受体激发免疫信号传导通路效应子产生关键昆虫病原物具高度特异模式识剖析昆虫病原物模式识阐明提高家蚕抗病性重靶标前期项目系统鉴定信号传导免疫应答体系基础期项目重点研究家蚕专性病原微生物模式识分子启动免疫信号通路中具体功期阐明家蚕重病害形成机制寻求新防御措施
丝蛋白合成分子调控作昆虫特异基调控研究模式昆虫发育分子生物学基础研究提供重补充作激素信号变态发育调控干细胞变态发育组织器官生机理免疫分子机制更昆虫基础科学研究前热点方面科学问题相互联系作家蚕关键品质性状蚕丝业生产举足轻重作昆虫基础科学重领域整昆虫学研究发展害虫防治新策略产生具十分重意义
第二：家蚕分子育种理基础技术体系
十·五家蚕973项目支持许重济性状相关功基鉴定遗传素材创新基础台建设已初具规模系统研究家蚕分子育种理体系建立相应技术台培育高产优化家蚕品系成五年计划必需解决重点问题
家蚕分子育种理体系亟需着重解决分子改良靶标实现思路家蚕野蚕工选择驯化野蚕祖先相家蚕产丝性提高10倍1930年代开始利代杂种优势蚕丝产量饲养纯种提高20％家蚕生产力达难逾越高峰80年间未见革命性突破植物动物生产样家蚕品种正处分子改良甚系统分子育种前夜新突破机遇需坚实理基础现遗传资源中身存着量发育变态抗性突变系前述三关键性状中家蚕激素调节免疫性状实现分子育种靶标位点相较蚕丝蛋白合成调节靶标位点相较少初步研究成果表明通调节丝腺发育丝蛋白编码基转录实现丝产量品质改良效途期项目前述家蚕关键品质性状分子解析基础建立家蚕分子育种基思路策略家蚕品种分子改良奠定坚实理基础
家蚕分子育种技术体系着重解决遗传互作基敲技术建立基层面讲分子育种外两技术途：已基功加强甚新功导入二已基功减弱甚彻底丧失通前期项目研究建立较稳定效家蚕转基技术体系系统RNAiGAL4UAS转基等分子遗传操作方法家蚕分子育种技术储备现实求言丞需建立完善遗传互作基敲等关键技术期项目着重解决：克隆发育时期组织器官特异启动子式作元件建立GAL4转基系实现目基时空特异转录调控利UAS目基功加强获新功整合RNAi目基功消弱丧失研究建立2UAS元件控制2基遗传操控互作：2基时获功2基时丧失功1基获功1基丧失功结合GAL4UAS转基FRTFLP mosaic技术建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异家蚕中尚未实现基效定敲（knock out）敲入（knock in）期项目通锌指核酸酶等方法建立家蚕基定敲敲入技术通分子靶标操控实现家蚕基组效定编辑家蚕关键品质性状基功研究分子改良素材创新搭建关键技术台
2．研究容
围绕两关键科学问题计划三方面开展研究：
（1）家蚕重功基定位克隆
前期项目已建立家蚕突变基定位克隆台技术基础期重点围绕家蚕丝品质变态发育抗性性状定位克隆研究重突变基布局分解三品质性状相关课题开展研究开展研究目保持前探索断推动家蚕功基组研究长期持续发展
（2）家蚕关键品质性状分子解析
基层面解析家蚕丝蛋白合成激素调控变态发育干细胞分化组织器官形成分子免疫分子机制项目核心重点布局三关键性状干细胞分化组织器官形成均单独列课题开展研究丝蛋白合成研究围绕家蚕丝素重链基（fibH）轻链基（fibL）丝胶基（Ser1~3）P25等蚕丝结构蛋白编码基转录调控机理展开重点研究包括丝腺细胞发育功分化丝蛋白编码基表达激素信号相互关系丝纤维组成蛋白晶体结构解析组成蛋白数量结构丝纤维加工工艺性状间关系等容家蚕发育激素调控研究围绕激素信号传导体系展开重点包括激素结合蛋白受体信号传导途径关键转录子克隆功研究蜕皮激素保幼激素信号传导途径关键调控子相互作昆虫激素营养调节关系激素调节家蚕旧组织退化新组织形成间关系等容干细胞家蚕变态发育组织器官生机理重点围绕家蚕变态发育中成虫组织器官形成干细胞基础展开重点包括家蚕变态发育中特定组织干细胞鉴定组织器官发生重建中干细胞维持分化行干细胞分化发育相关组织器官分子调控机制等容家蚕分子免疫研究围绕家蚕专病原微生物分子识展开包括家蚕病原微生物侵染反应病原识子鉴定免疫应答抗微生物肽表达调控病原微生物宿互作抗病抗逆分子基础等容
（3）家蚕分子育种理基础技术体系研究
家蚕分子育种理基础技术体系建立整项目终极目标指引方布局列两课题开展研究理基础围绕家蚕分子改良分子靶标实现途径开展研究重点包括丝蛋白编码基调表达研究丝腺组织发育分子调控产丝量影响家蚕激素信号传导丝蛋白合成影响家蚕分子免疫信号调控疾病抵抗性调节等容整体求明确关键品质性状调节环节关键子形成家蚕分子育种理体系分子育种技术体系围绕家蚕分子遗传操作体系基定敲技术开展工作重点包括利GAL4UAS双开关实现目基时空特异调控研究2基步调控遗传互作建立Flpout mosaic技术分析突变体细胞野生型细胞差异利锌指核酸酶等技术实现家蚕基定敲基换家蚕基敲转基技术整合遗传调控等容整体求实现干预靶标基功分子育种台该两课题利整项目产出基础研究成果创新家蚕遗传素材培育新型高产优质满足特殊需求新品种推动蚕丝产业整体技术水综合效益幅度提升国民济建设蚕农增收服务
二预期目标
1．总体目标
根国家蚕丝产业发展重需求蚕业科学发展长远需十·五家蚕―973项目研究基础十二·五期间总体目标：1）充分挖掘利家蚕全基组生物信息学资源突变资源围绕关键品质性状尤丝蛋白产量质量性状克隆鉴定重关键基解析调控途径阐明关键品质性状形成分子机理2）建立完善家蚕基调控定敲等关键台技术实现完整功丧失功获等遗传分析素材创新必需手段建立分子育种理基础技术体系创制新型素材培育新型品种总体求围绕解决提高蚕丝产量质量具体科学生产问题取系统性标志性重理突破推进国蚕丝产业技术革命进步夯实国家蚕基础研究国际领先优势培养造批具国际影响中青年学术带头技术骨干
2．五年预期目标
（1）阐明四机制形成理基础建立技术体系：家蚕基组功基组学研究成果基础通分子细胞体水系统研究阐明家蚕关键品质性状形成分子机制家蚕高效特异合成丝蛋白分子调控机制家蚕激素信号传导途径变态发育调节机制家蚕干细胞分化形成成虫组织器官分子机制家蚕分子免疫系统中病原模式识抗性形成分子机制通研究明确家蚕分子改良关键靶标策略模型建立完善家蚕分子育种理基础建立包括基敲等家蚕基遗传操控基组定编辑技术形成分子育种完整技术体系整体家蚕功基组研究深化拓展系统性状分子解析产业应新阶段
（2）定位克隆少25重突变基通功验证机理解析揭示新信号通路调控途
（3）深入研究少25丝产量品质变态发育激素调节成虫组织干细胞发育分化抗病性密切相关调控基获取15左右关键式作元件取基专利40项
（4）创制15高产优质强健新型遗传素材培育2标志性新蚕品种
（5）出版学术专著3部国外核心刊物发表文300篇中重影响文50篇发表3～5篇重理突破高水研究文培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生200名博士研究生100名博士15名
三研究方案
1．学术思路
利家蚕全基组序列高精度遗传变异图谱通家蚕基定位克隆基敲敲入转基RNA干扰等现代分子生物学技术家蚕丝蛋白合成变态发育激素调节组织器官形成干细胞基础分子免疫目标系统深入研究关键基调控方式信号传导解析关键品质性状分子机理利GAL4UAS系统特定组织特定时间解析特定基功调控利锌指核酸酶等技术实现家蚕基组定编辑研究建立家蚕分子育种理技术通关键分子靶标遗传操作实现品质性状分子改造素材创新品种育成奠定产业实际应基础时家蚕作鳞翅目模式昆虫研究提升新台阶
2．技术途径
项目总体采三条技术路线：精细图谱—变异图谱—基定位二基功—调控机理—性状形成三关键基—素材创新—产业应具体：
（1）精细图谱—变异图谱—基定位
基家蚕重测序建立高精度变异图谱筛选效SNPs定位标记制作突变材料作图群体（BF1F2）利典连锁信息精细图谱确定态型标记群体进行分子标记性状间连锁分析逐步缩短性状连锁区间范围利精细图谱确定区间候选基通表达分析突变位点分析基功确定突变基
（2）基功—调控机理—性状形成
针基设计技术路线研究基调控机理：丝蛋白编码基通生物信息分析筛选候选式作元件利DNA—蛋白质结合技术鉴定式作元件转录调控子进探索转录调控激素信号等通路间联系激素发育相关基通转基RNAi等技术目标基进行功研究调控分析通组织细胞分离离体转化培养技术基表达调节功分子细胞器官体水进行研究干细胞发育分化相关基通荧光示踪鉴定特定组织干细胞寻找干细胞发育分化关键节点结合基芯片基诱捕生物信息学等技术手段建立成虫组织干细胞分化调控网络免疫相关基通Pulldown等鉴定病原物结合蛋白通基细胞者体表达调控研究游信号通路抗菌效应子病原诱导存活率影响
（3）关键基—素材创新—产业应
根家蚕分子育种理设计piggyBac载体实现基正改良（新功获加强）利转基RNAi者锌指核酸酶技术实现基功反改良（削弱者彻底丧失功）利转基技术GAL4UAS遗传开关实现基时操作实现优良性状整合创制新型素材通典育种程序选择稳定品系育成高产优质品种
总体技术路线：
3．创新点特色
（1）重品质性状关键基作机理调控网络系统性解析
重点抓住蚕产量品质关键通丝编码基调控机理变态发育激素调控成虫组织干细胞发育分化免疫抗性四密切相关课题系统深入解析家蚕重品质形成关键基调控网络整体讲项目完整基组生物信息学基础首次实现生物信息学基组学功基组学等规模分析台分子生物学发育生物学遗传学等分析方法机结合高起点高通量高效率解剖决定重品质性状关键途径机理系统揭示家蚕特区昆虫动物植物基作方式
（2）突破分子育种理技术关键
昆虫（害虫）基础研究控制防治目项目目标集中效利具特殊性项目率先建立家蚕分子育种理技术体系实现素材创新育种蚕丝产业技术传统研究相具理先进性技术方法现代性研究方案高效性突破传统育种法逾越障碍推动蚕丝业技术革命奠定长远持续发展基础
（3）推动家蚕作昆虫研究模式发展
项目重点涉家蚕丝蛋白合成发育变态激素调节成虫组织干细胞发育分化免疫抗性分子机理研究等容理属昆虫科学前性重科学问题方面鼠线虫果蝇斑马鱼拟南芥等模式生物相现代昆虫学研究缺乏种重模式昆虫障碍缺乏效专定控基敲敲进等遗传操控技术体系通项目回答昆虫学前科学问题时建立家蚕效遗传操控技术体系突破家蚕昆虫模式化道路中关键瓶颈力推动家蚕中国果蝇基础研究快速发展
4．行性分析
项目承担单位年完成家蚕相关研究项目70余项包括1项973项目10项863项目15项九·五十·五重科技攻关项目4项国家然科学基金重点项目40余面项目完成项目基础积累特十·五期间认真执行973家蚕项目少三方面奠定项目重基础：集中全国优势力量形成紧密分工协作研究框架通引进培养形成支强力研究队伍二承担单位建设高水研究台形成特色优势三完成前期项目项研究务建立较完善台技术关键性状研究取突破特期项目时吸纳国外回国华南师范学冯启理教授中科院海生命科学研究院植物生理生态研究李胜研究员两优秀团队名学术骨干进步加强传统家蚕研究力量模式昆虫（果蝇）害虫防治研究力量交叉整合研究力量幅度提升
工作保障方面先召开次全国性家蚕基础研究讨会统学术认识研究思路确立机整体方案形成效协作机制成员单位均开展具体前期研究通国际学术交流国际合作项目世界高水研究机构建立稳定合作关系项目开展提供良国际合作空间外通农业部行业技术体系建立国家蚕桑产业技术研发中心技术研发服务网络力支撑项目成果转化应相信通立项集成优势紧密合作完全家蚕基础研究做出更更出色标志性成果丝绸路增添异彩中华民族产业发展做出历史性贡献
5．课题设置
总体研究目标思路项目分解6课题进行具体目标研究容：
课题1：蚕丝蛋白合成分子调控蚕丝品质形成机理解析
研究目：定位克隆产丝量丝品质相关重突变基探明家蚕发育控信号家蚕前部中部部丝腺发育细胞功异化关系剖析蚕丝蛋白编码基转录调控网络调控机制阐释决定家蚕产丝量蚕丝工艺性状形成分子机理该课题项目核心
研究容：
（1）家蚕产丝量丝品质相关突变基克隆功研究
新突变基获会导致条控制重生物性状新机制发现长期然选择程中积累量家蚕突变品系关突变基遗传研究基础相扎实家蚕突变资源中报道蚕丝合成相关30品系中相部分保存弥足珍贵中蚕丝产量相关5包括薄纸茧（flc3连锁群490座位（）部丝腺分泌力低）裸蛹（Nd2500分泌丝素）丝胶茧（Nds14192丝素轻链合成）裸蛹b（Ndb遗传座位未知丝腺退化）等蚕丝品质相关5绵茧（Fl7321茧层浮松）软茧（Sc遗传座位未知茧层柔软似绵）等蚕茧颜色相关12包括黄色绿色锈色等系列蚕营茧行相关4包括破风茧吐板丝等述突变裸蛹（Nds）基已定位克隆（编码基外显子）外余突变基机制清楚分离克隆突变基极家蚕丝蛋白合成研究分子机制研究开突破口 前期项目重点建立基SNP标记图位法克隆体系已克隆者精细定位5突变基中包括茧丝产量相关裸蛹基（Nd）品质相关突变绵茧基（Fl）均已锁定数百K距离候选基超10两突变具重研究价值：首先两突变基座位具体编码基相甚远编码基突变次候选基情况推测激素丝腺细胞发育信号相关期项目选产量质量相关重突变配制定位材料通高密度SNP标记精细定位分离克隆突变基重点通突变性状产生分子机理研究寻找家蚕丝蛋白合成调控中信号通路探索蚕丝产量品质形成关系
（2）家蚕丝腺发育调控丝蛋白编码基表达空间特异性
家蚕丝腺起源外胚层器官发生胚子长期反转期丝腺细胞仅胚胎期发生10次细胞分裂幼虫期丝腺细胞发生分裂5龄期丝腺细胞核DNA复制次数达29～30次细胞核DNA量增加107μg214μg分相原54万倍108万倍满足期丝蛋白量合成需
丝腺细胞分化形成功特异前中部三部分决定丝蛋白编码基表达空间特异性项目研究胚胎期丝腺细胞形成分化研究丝腺部位分子结构特征功关系丝蛋白编码基存着关键式作元件重点研究丝蛋白编码基势作元件Pax4Pax6FOX类转录子结合位点功挖掘未知转录子丝蛋白编码基转录调控关系鉴定家蚕丝蛋白编码基转录空间特异性相关式作元件阐明家蚕丝蛋白合成空间特异性分子机制探索通转录子者式作元件改造提高丝产量者改变蚕丝组分性
（3）家蚕丝腺发育调控丝蛋白编码基转录时期特异性形成机理
家蚕孵化具合成少量丝蛋白力幼虫生长龄期部丝腺检测丝素mRNA转录眠期没丝素mRNA表达表现反复开关特征幼虫发育末龄第3天丝腺开始量合成丝蛋白直幼虫期结束丝蛋白充满整丝腺腔体进入吐丝营茧期表明家蚕丝蛋白合成具严格时期特异性丝纤维三组组分丝素重链H丝素轻链LP25具严格例（HLP25661）形成丝素蛋白体终形成丝纤维决定性素表明丝蛋白编码基表达量调控具协调性 目前止已发现丝腺特异子SGF1SGF3参丝胶基丝素基转录调控重转录子SGF2SGF4PSGF等未鉴定丝素基调控相关前期项目丝蛋白编码基游鉴定两转录子BRC Z4BRC Z1结合重位点BRC含BTB蛋白结合结构域14锌指结构转录子具4种蛋白异构体蜕皮激素重初级反应基家蚕蜕皮变态期基转录调控起着重作研究发现BRC表达时期丝蛋白表达时期相反丝蛋白基游结合位点序列结合抑制丝素基眠期表达基础期项目重点研究家蚕丝蛋白编码基游式作元件激素信号系统间相互作关系结合项目课题3研究激素受体游应答子丝蛋白合成调控作机制阐明家蚕丝蛋白合成时期特异性丝纤维蛋白组分协调控性产丝量影响
（4）家蚕丝产量丝品质形成机理
般认家蚕产丝力受基调控具伴性遗传特征部分茧丝品质具较高遗传力部分研究产丝量品质形成机制阐明作重点包括三研究容： 首先定位克隆产量性状候选基家蚕产丝性状包括茧重茧层量茧层率等指标长期育种工作选择象然少提高机制形成明前期项目中利高产品种菁松低产品系兰10材料通交分两品系20代交系然利19万SNP位点该材料进行全面扫描初步获全茧重茧层量丝长等性状显著密切相关QTL位点茧层率具潜QTL位点期项目基础进步加样数量标记密度产量性状效QTL进行精细定位克隆分离基者调控区域通分子生物学手段研究基者调控序列家蚕产丝量影响作机制 次解析蚕丝成分蛋白晶体结构知道蚕丝纤维丝素重链H丝素轻链LP25蛋白组成关蛋白空间结构蛋白质蛋白质相互作毫知情日提出三种蛋白初步构象关系（丝蛋白体结构模式）缺乏结构生物学证丝纤维结构成悬未决世界难题前期项目克隆丝素重链N段序列获编码蛋白高分辨率晶体结构首次发现立体结构β片层初步提出丝纤维空间构象基础期项目解析成分蛋白包括丝素重链H丝素轻链LP25晶体结构破解世界难题探索丝蛋白空间结构物理化学特性间关系探索丝蛋白结构蚕丝加工工艺性状间关系结构生物学指导探索改变蚕丝蛋白编码基者蛋白质组分改进蚕丝工艺缺陷开发新功途
第三分析影响产丝产量质量重素前期项目中通构建家蚕品系野蚕全基组高精度遗传变异图谱计鉴定354产丝性状相关蛋白质编码基作驯化候选基特重分析发现干产丝性状相关工选择印记中43254基分丝腺中肠精巢中高量表达丝腺表达基中丝腺特异子1（Sgf1）果蝇Fkh源基Sgf1调控家蚕丝胶1基编码丝胶蛋白三分编码丝素重链轻链fhxP25丝素基转录家蚕丝腺高量表达基BGIBMGA005127果蝇sage基源高丝量品种中含量常规品系造4倍果蝇中Fkhsage分协调控制丝胶基SG1SG2转录丝胶蛋白合成分泌中起着重作期项目重点探讨候选基蚕丝产量品质形成中重作综合述方面研究成果探索家蚕较野蚕产丝力丝品质差异分子机制
五年预期目标：
（1）丝腺突变基定位克隆定位克隆少9丝腺突变相关基完成包括基9丝产量丝品质密切相关调控基功研究解析突变性状产生分子机理揭示家蚕丝蛋白合成调控中信号通路蚕丝产量品质形成关系
（2）阐明家蚕丝蛋白合成时空特异性分子机制包括家蚕丝蛋白合成空间特异性时期特异性分子机制丝纤维蛋白组分协调控性产丝量影响获取5左右关键式作元件探索通转录子式作元件改造提高丝产量改变蚕丝组分
（3）阐明家蚕丝产量丝品质形成机理产量性状效QTL进行精细定位克隆获基者调控区域探明基调控序列家蚕产丝量影响作机制解析丝素重链H丝素轻链LP25晶体结构探明丝蛋白空间结构物理化学特性蚕丝加工工艺性状间关系分析产丝性状相关蛋白质编码基蚕丝产量品质形成中重作探明家蚕较野蚕产丝力丝品质差异分子机制总体阐明决定家蚕产丝量蚕丝工艺性状形成分子机理探索通改变蚕丝蛋白编码基蛋白质组分改进蚕丝工艺缺陷开发新功途进步分子育种奠定理基础
（4）取基专利6项出版专著1部国外核心刊物发表文55篇中重影响文10篇发表1篇重理突破高水研究文
（5）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生35名博士研究生15名博士2名
费例： 1732
承担单位： 浙江学西南学安徽农业学中国科学技术学
课题负责： 钟伯雄
学术骨干： 缪云根刘春孟艳李卫芳
课题2：家蚕激素营养信号传导变态发育调控研究
研究目：重点研究家蚕变态发育昆虫激素信号转导途径关键调控分子作揭示激素调控营养代谢器官退化生关系较完整建立关家蚕变态发育理体系机理模型解释昆虫变态发育重科学问题促进通控制变态发育提高家蚕蚕丝产量质量技术策略发展应变态发育相关基蛋白分子靶点进行鳞翅目害虫生物防治研制新型杀虫剂发展策略提供理技术指导
研究容：
（1）蜕皮激素保幼激素协调控家蚕变态发育分子机制
幼虫蜕皮时血淋巴中时高水蜕皮激素（20E）保幼激素（JH）幼虫蛹变态时血淋巴中高水蜕皮激素保幼激素水较低总体言蜕皮激素控制着昆虫蜕皮变态发育进程保幼激素控制着昆虫发育方蜕皮激素保幼激素信号传导途径分子互作变态发育核心问题前期项目已完成家蚕变态发育期基表达谱全基组芯片分析着重分析家蚕20EJH合成代谢途径相关基20EJH信号传导途径相关基功已克隆获激素受体EcRAEcRBUSP1USP2转录子HR3HR39BRCZ4βFTZF1E75AE75BE75C等基分析基时期组织中表达情况初步明确基表达时空特征20E滴度变化变态发育调控关系
期项目家蚕丝腺脂肪体中肠表皮研究材料阐明20EJH信号传导途径分子互作两种激素协决定家蚕变态发育容包括：1）较家蚕蜕皮变态程基表达特征鉴定差异表达基探究20EJH应答关键子作关系阐释两种蜕皮变态形式中分子作2）基家蚕眠性突变基品系家蚕分子标记（SNPSSR）连锁图谱通定位克隆技术家蚕眠性突变材料正常品种回交群体亲进行分子标记连锁分析锁定眠性突变区域分离克隆眠性突变基详细分析眠性形成（幼虫蜕皮）中功阐明咪唑类激素诱导家蚕眠性变化机制明晰家蚕眠性变化程中二眠化20EJH合成作相关基蛋白表达谱变化规律3）基家蚕化性突变基品系分离克隆家蚕化性决定基探讨20E作关系化性调节中分子作机理4）家蚕中眠性化性突变体基JH20E合成途径（JHAMT）信号传导途径（MET）中关键基进行RNAi基敲转基研究5）家蚕JH20E信号传导分子互作发现MET20E受体形成超级受体复合体探究METEcRUSP蛋白质蛋白质相互作阐释MET参JH20E信号桥接JH20E信号传导分子互作6）JH20E信号传导途径中关键转录子基家蚕丝腺发育蚕丝产量调控7）研究调控蛹期专表达表皮蛋白基调控JH20E两激素信号系统蛹期专转录子BRC游调控基metgceKrh1等调控研究BRC转录子游转录子POUM2bFTZF1调控作分子机理分离鉴定转录子POUM2结合核蛋白研究表皮蛋白基专表达调控中作
（2）类胰岛素营养信号传导途径家蚕体产丝量关系分子机理
昆虫体生长持续时间生长速度两素决定蜕皮激素保幼激素协调控昆虫变态发育决定昆虫生长持续时间胰岛素营养（氨基酸葡萄糖）信号传导途径控制细胞分裂长分化死亡终决定生长速度激素营养信号相互作终决定体胰岛素激活RasMAPKPI3KAkt两条信号传导途径激活TOR信号时葡萄糖氨基酸等营养信号提高ATPAMP例解LKBAMPK信号TOR活性抑制作终促进细胞生长分裂样激素营养两方面作影响家蚕体产丝量 研究发现家蚕类胰岛素营养信号脂肪体器官重建重调控作类胰岛素信号传导途径中InRIRS等数基表达水蜕皮化蛹等非摄食时期显著升蜕皮化蛹时期20E降低摄食诱导饥饿产生诱导脂肪体中脂酶Brummer表达促进脂肪降解外蜕皮化蛹时期20E饥饿抑制类胰岛素信号（Akt磷酸化水）TOR活性（4EBPS6K磷酸化水）导致转录子FOXO定位细胞核诱导InRIRSBrummer表达
期项目重点研究家蚕丝腺脂肪体中肠表皮等重器官蜕皮变态发育程中营养量分配程昆虫激素通关键分子程调控作容包括：1）FOXOInRBrummer转录调控2）20EJHPI3KTOR信号间分子互作PI3KTOR信号家蚕变态发育蚕丝产量分子调控3）激素营养信号脂肪体PCD调控4）转基基敲营养途径中关键子改变家蚕变态发育提高蚕丝产量质量阐明分子机理通研究整体解决昆虫激素通调节营养量分配影响变态发育问题
（3）家蚕变态发育中幼虫组织退化成虫器官形成激素调控机制
变态时旧器官（幼虫器官）消亡新器官（成虫器官）生成昆虫激素调控发生完成昆虫发生变态时缺少JH20E抑制作20E水增加触发细胞程序性死亡（PCD）相关基表达导致相应幼虫器官神中肠丝腺脂肪体等死亡解体旧器官消亡目前认通PCD细胞凋亡细胞噬作实现新器官形成目前认新成虫器官原基（例翅膀原基）幼虫期已存发育JH抑制变态时蜕皮激素信号解JH抑制作诱导干细胞分裂分化终导致新器官形成（成虫翅膀）前期项目家蚕变态程中组织退化新器官形成开展初步研究取较进展发现家蚕变态发育程中20E脂肪体器官重建起关重调控作JH拮抗20E信号20E信号通诱导半胱天冬酶droncdrice表达促进细胞凋亡时阻碍insulinAktTOR途径促进细胞噬20E信号增脂肪体细胞膜通透性诱导PCD初步认20E诱导表达组织蛋白酶cathepsin致脂肪体器官重建程中细胞先解离重新聚合20E诱导表达基质金属蛋白酶mmp致外20E参调控成虫盘细胞分裂分化家蚕蛹期专表达翅原基表皮蛋白BmWCP4基表达调控研究发现BmWCP4启动子区域含转录子POUFTZF1式调控元件20E首先启动BRC Z4表达者激活转录子POUM2表达然POUM2结合BmWCP4启动子调控元件启动BmWCP4基表达导致蛹期表皮专翅原基表皮蛋白BmWCP4表达翅原基发育成翅膀幼虫实现蛹蛾变态发育前期项目研究细胞噬相关Atg1Atg5Atg6Atg8Atg10Atg12等基家蚕变态组织器官形成中功
期项目重点研究家蚕丝腺脂肪体中肠表皮等重器官蜕皮变态发育程中退化重建程（包括细胞程序性死亡细胞凋亡细胞噬等细胞生分化程）昆虫激素程分子调控作方面研究解决幼虫组织器官退化成虫组织器官受激素营养信号调控容包括：1）20EJH丝腺脂肪体中肠表皮变态期前细胞噬凋亡关键基（BmAtg3BmAtg5BmAtg6BmAtg8BmAtg9BmAtg10BmAtg12BmE74ABmcaspaseIAP）表达变化定位探讨20EJH信号传导途径中关键基应答制约关系2）研究激素信号饥饿信号引发家蚕中肠丝腺脂肪体组织发生噬凋亡基特征揭示激素信号饥饿信号途径关系3）通RNAi转基量表达活体离体细胞knock outknock down等方法解析20EJH信号传导途径中关键靶基控制家蚕器官退化时细胞噬凋亡调控功探讨细胞噬细胞凋亡途径激素调控相互关系4）昆虫激素调控家蚕翅原基表皮蛋白基蛹期专表达研究象深入研究20EJH信号传导途径翅原基蛹变态发育时生长分化调控分子机理建立较完整昆虫激素调控变态发育理模型5）解析家蚕早期胚胎发育中控制成虫分节发育关键基激素应答关系中肠脂肪体成虫盘中促进细胞生功
五年预期目标：
（1）家蚕变态发育相关突变基定位克隆定位克隆10化性眠性等重突变基深入研究少10基功调控获取6左右关键式作元件促进通控制家蚕变态发育提高家蚕丝产量质量技术策略发展应变态发育相关基蛋白分子靶点进行鳞翅目害虫生物防治研制新型杀虫剂发展策略提供理技术支持
（2）阐明家蚕激素信号传导变态发育调节机制家蚕丝腺脂肪体中肠表皮等重器官材料着重探明家蚕变态发育激素信号转导途径关键调控分子作激素调控营养代谢器官退化生关系建立家蚕变态发育理体系机理模型探明蚕丝产量质量影响
（3）取基专利8项国外核心刊物发表文55篇中重影响文10篇发表1篇重理突破高水研究文
（4）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生35名博士研究生20名博士3名
费例： 1667
承担单位： 华南师范学中国农业科学院西南学华南农业学
课题负责： 冯启理
学术骨干： 张志芳宁佳曹阳刘仕
课题3：家蚕干细胞组织器官分化研究
研究目：围绕家蚕变态发育中成虫组织器官重构新建干细胞基础科学问题选取具代表性组织干细胞研究象成虫组织干细胞鉴定基础寻获变态发育程中干细胞发育分化家蚕成虫组织器官关键节点发现启动干细胞分化关键子阐释家蚕变态发育中成虫组织器官形成免疫修复干细胞调节机制回答变态发育中成虫组织形成调控功等昆虫基科学问题推动家蚕成类干细胞分化功研究模式生物提供理参考
研究容：
（1）家蚕变态发育中成虫组织器官干细胞识
家蚕成虫发育程中方面中肠神脂肪体等组织发生形态结构改变重构成虫相应组织器官功发生转变方面翅原基胸足原基生殖腺等组织发生快速分化分发育成虫翅膀胸足生殖器等器官组织血液家蚕变态发育中组织器官重构新建退化环境仅中肠血液家蚕先天免疫应答关键场果蝇中研究已显示成虫中肠生殖腺正相应幼虫干细胞变态发育程中分化形成前期研究中初步发现家蚕中肠变态发育中干细胞
课题重点中肠血液神脂肪体翅原基生殖腺等代表性成虫组织器官象开展：1）系统分析家蚕变态发育中发育阶段组织形态结构变化确认组织干细胞类型2）利基组芯片蛋白质组学策略构建细胞基组表达谱家蚕组织细胞进行分子分型筛选类型细胞分子标记3）寻找目标成虫组织器官干细胞分子标志相关干细胞进行正确识鉴定
（2）成虫组织干细胞分化发育动态衡功
干细胞特点生分化发育体某组织干细胞数量恒定种原造成干细胞受损数量减少时干细胞生力修复方面干细胞分化时部分细胞保持干细胞特性细胞具备相成熟特性系细胞分化组织干细胞数量动态衡受损害分化发育时数量会减少方面着机体发育组织干细胞分化发育成祖细胞祖细胞分化特定组织类型行特定生理功家蚕等变态昆虫言变态发育程中成虫组织干细胞通身干性维持分化发育相应成虫组织器官保持机体生长动态衡
课题特定成虫组织器官干细胞识鉴定基础开展：1）利干细胞分子标记荧光示踪技术活体水系统分析建立成虫组织器官形成程中干细胞维持增殖迁移分化特性2）分离成虫组织干细胞构建体外培养体系维持干细胞特性体外分析组织干细胞维持分化特征3）分析中肠血液干细胞防御程中更新组织生程中动态衡特性4）探索成虫组织干细胞维持分化分子机理
（3）干细胞调控发育分化成虫组织器官调控机制
干细胞生物学变化介导系列功改变干细胞分化发育成特定组织基础众分子基蛋白信号通路调控干细胞功中发挥重作果蝇中研究发现果蝇肠道干细胞处特殊生境（niche）中增殖分化受种信号分子调节信号浓度水决定干细胞生理生化活动调节果蝇肠道细胞更新生信号NotchHippoWntHhBMPMAPKJAKSTAT等信号途径β连环蛋白α连环蛋白Tcf3Lef1EGF等子NotchHhBMP等信号通路参果蝇生殖腺干细胞更新定分化调控 课题参考果蝇生物中调控干细胞分化分子线索结合家蚕细胞基基组表达谱开展：1）干细胞更新分化相关信号通路关键调节基家蚕源体进行克隆研究家蚕代表性组织中表达模式亚细胞定位2）研究信号通路关键基表达基沉默家蚕组织干细胞分化影响筛选游候选靶基应免疫沉淀等技术筛选相互作蛋白3）基组水分析家蚕组织干细胞分化前mRNA蛋白表达差异筛选干细胞功相关靶标基探究已知信号通路家蚕干细胞分化相关性4）鉴家蚕蜕皮激素等家蚕变态发育中开关调控作课题研究激素信号家蚕成虫组织干细胞分化组织生中作5）综合分析建立干细胞调控家蚕特定成虫组织形成分子机制
五年预期目标：
（1）获家蚕成虫组织器官干细胞分子标志中肠血液神脂肪体翅原基等成虫组织器官象组织干细胞鉴定基础筛选获类型细胞分子标记目标成虫组织器官干细胞分子标志完成家蚕变态发育中成虫组织器官干细胞识鉴定
（2）阐释家蚕干细胞分化形成成虫组织器官分子机制克隆家蚕干细胞更新分化相关信号通路关键子游调控靶标研究组织干细胞分化组织生影响综合分析建立干细胞调控家蚕特定成虫组织形成分子机制
（3）取基专利5项国外核心刊物发表文50篇中重影响文8篇发表1篇重理突破高水研究文
（4）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生30名博士研究生15名博士2名
费例： 1567
承担单位： 西南学山东农业学华南师范学
课题负责： 崔红娟
学术骨干： 程道军王菲刘庆信郑思春
课题4：家蚕免疫应答抗性机制研究
研究目：围绕家蚕专性重疾病研究鉴定家蚕病原微生物模式识分子互作关系研究模式识分子免疫信号传导网络联系进分析家蚕免疫信号效应子关系构建家蚕抗病分子机制基模型提出提高家蚕抗病力分子遗传操作策略方案
研究容：
（1）家蚕病原侵染反应模式识子鉴定
导致蚕病病原体种样例：芽孢杆菌属引发黑胸败血病细菌性中毒病白僵菌属引起白僵病核型角体病毒引起血液型脓病微粒子虫属家蚕微孢子虫（Nosema bombycis）引起家蚕微粒子病家蚕具脊椎动物高度专性获性免疫机制微生物入侵采取免疫性应答赖先天免疫反应细胞体液免疫反应首先特异游离位细胞膜识结合病原体相关分子模式（Pathogenassociated molecular pattern PAMP）识受体（Pattern recognition receptor PRR）激活启动继通丝氨酸蛋白酶级联加工途径游TollImd酚氧化酶原（prophenoloxidase proPO）等信号通路激活效应子表达实施功正抵御环境中复杂样病原微生物侵染昆虫必须具备专快速效病原识力种力通细胞膜专免疫识受体蛋白实现
前期项目已家蚕中鉴定革兰氏阴性菌结合蛋白脂糖结合蛋白BmLBP肽聚糖结合蛋白PGRP葡聚糖结合蛋白BGRP等识受体蛋白发现分识细菌真菌胞壁组成成分脂糖肽聚糖葡聚糖等分子结合激活游信号传导途期项目家蚕重疾病重点鉴定病原微生物特异模式识分子研究游信号传导效应子产生间关系容包括：1）参家蚕免疫应答受体分子生物信息学分析：利病原体感染家蚕通基差异表达分析寻找差异表达mRNA分子结合已知识受体调节蛋白具功域结构特点鉴定受体分子调节蛋白2）家蚕免疫器官组织病原体结合蛋白质分离：利病原微生物感染家蚕诱导免疫应答分离家蚕免疫器官（脂肪体血液中肠等）裂解组织细胞通固着病原微生物分离组织细胞中病原微生物结合蛋白通双电泳质谱分析确定蛋白序列利噬菌体展示技术通量筛查病原相关分子模式识结合蛋白鉴定结合强度特异性分析编码蛋白质DNA序列应基3）识受体调节蛋白免疫功快速鉴定：利昆虫细胞系表达获受体调节蛋白病原感染细胞鉴定细胞免疫应答水变化利RNA干涉方法降低受体调节蛋白家蚕体表达水较家蚕受病原感染前免疫应答反应
（2）家蚕免疫应答抗病分子机制研究
昆虫免疫通TollImd两种信号途径产生免疫应答诱导抗微生物肽表达杀灭入侵微生物前期项目系统鉴定家蚕抗微生物肽中AttacinEnbocinCecropinMoricinLebocinGloverin等家族成员鉴定家蚕TollImd两信号通路成员研究部分关键基功发现家蚕效应子（抗菌肽）具诱导表达模式般诱导表达越强效应子针微生物杀灭作越强提出抗菌肽―效子‖假说发现脂糖引起家蚕抗微生物肽表达诱导果蝇抗微生物肽表达表明家蚕（鳞翅目）果蝇（双翅目）免疫信号级联存明显差异
基础期项目重点围绕家蚕免疫应答抗性机制两问题开展研究：1）家蚕抗菌肽效应子编码基表达调控方式免疫信号间相互关系：重点关注家蚕Imd免疫信号通路中BmCTLBmMLEsr16BmPPToll免疫信号中BmToll4BmMyD88等关键节点基功研究基脂糖引发家蚕抗微生物肽表达诱导细胞噬信号通路中生物学功TollImd信号通路角度解析家蚕免疫动防御（抗菌肽表达）噬应激科学问题2）家蚕病原微生物酚氧化酶影响宿应答机制：家蚕体液免疫反应中酚氧化酶参黑化反应非常重体液免疫反应家蚕果蝇基组分析表明十丝氨酸蛋白酶serpin蛋白（Tanaka 2008Tang 2009）体外研究表明trypsinchymotrypsin等蛋白酶激活酚氧化酶（Ashida 1998Kanost 2008）时家蚕微孢子虫注释出serpin家族数具信号肽（Tao 2010）否参家蚕体液免疫精细调控研究家蚕病原互作切入口述基础开展家蚕病原微生物酚氧化酶影响宿应答机制研究重点阐明家蚕丝氨酸蛋白酶serpin酚氧化酶激活调控研究通转基手段增强酚氧化酶作效率方式提高家蚕体质进保证蚕业高产稳产奠定理基础
（3）家蚕抗病毒分子机制研究
家蚕核型角体病毒（BmNPV）抗性品种研究前家蚕抗病分子机制研究热点前期研究发现家蚕消化道肠液中种红色荧光蛋白（RFP）明显降低BmNPV感染力研究报道家蚕中肠消化液中蛋白酶脂肪酶具较强抗BmNPV力抗病毒蛋白酶抗病毒作分子机制未解外通前期项目国344家蚕种质资源抗病性鉴定中发现方种具高抗BmNPV特性半致死剂量常规感病品系1000倍成功构建感病品系等基系该系统中获分子标记OPA18700证实该标记抗病效基紧密连锁蛋白质组转录组水通抗病毒品种感病品种表达差异谱进行分析获两种抗性相关基s3asop26种相关蛋白时发现抗病品种阻挡BmNPV ODV复制屏障发生中肠BV穿刺接种抗性品系血淋巴中增殖
项目已基础两方面出发重点抗NPV素材进行研究：1）反遗传学基原理通图位法精细定位克隆突变基研究抗病毒功机理2）已家蚕REPSP2Lipase抗病毒蛋白重点阐明蛋白立体结构活性中心关键序列通体外分段表达突变实验研究蛋白结构抗病毒功关系研究总体阐明家蚕疾病抵抗性形成分子机理改善提高家蚕免疫抗病性状提供理指导
五年预期目标：
（1）总体阐明家蚕疾病抵抗性形成分子机理完成家蚕病原侵染反应模式识子鉴定探明病原微生物特异模式识分子游信号传导效应子产生间关系家蚕肠道特异性病原物识受体重点阐明NOSNO家蚕肠道免疫反应中作通抗病毒NPV家蚕素材研究初步探明家蚕抗病毒分子机制改善提高家蚕免疫抗病性状提供理指导
（2）定位克隆少6重突变基深入研究少6抗病性密切相关调控基获取4左右关键式作元件
（3）取基专利6项出版专著1部国外核心刊物发表文50篇中重影响文8篇
（4）培养获省部级种称号中青年学术带头学术骨干3～4名培养研究生45名中包括硕士研究生30名博士研究生15名
费例： 1567
承担单位： 西南学浙江学江苏学
课题负责： 周泽扬
学术骨干： 吴锋陈克潘国庆吕志强
课题5：家蚕遗传操作技术体系研究
研究目：家蚕RNAiGAL4UAS转基等分子遗传操作技术基础充分发挥GAL4UAS转基系统遗传优势建立满足研究需求GAL4转基系通UAS转基系杂交实现目标基时间空间转录调控建立时操作2UAS控制基操作技术分析遗传互作建立Flpout mosaic方法较突变体细胞野生型细胞差异建立述遗传操作技术体系基础通变态发育丝蛋白合成免疫抗性等品质性状关键靶标基遗传操控提高蚕丝产量质量
研究容：
（1）基GAL4UAS转基系统分子遗传操作技术
GAL4UAS遗传双开关分子层面进行基操控力工具前期项目建立家蚕RNAiGAL4UAS转基等基础分子遗传操作方法期项目进步完善发挥GAL4UAS转基系统遗传优势开展：1）克隆发育时期组织器官特异启动子式作元件建立GAL4转基品系实现目标基时间空间转录调节包括ActGAL4（遍表达）hsGAL4（热激表达）fibLGAL4fibHGAL4（部丝腺特异表达）SerGAL4（中部丝腺特异表达）FbGAL4LP3GAL4（脂肪体特异表达）bHTHGAL4（化蛹前特异表达）pupaGAL4（蛹期特异表达）等2）利UAS控制目基表达基获功利UAS控制目基显性失活形式表达结合RNAi技术表达目基dsRNA基丧失功UASRas1Ras1获功Ras1CARas1限度获功UASRas1dsRNAUASRas1DN分mRNA水蛋白质水Ras1丧失功通GAL4品系UAS品系杂交获GAL4UAS杂交代时空特异性研究基功调控研究某基获功丧失功生理生化分子变化3）建立时操作两基家蚕GAL4UAS转基系统包括2基时获功2基时丧失功1基获功1基丧失功进研究2基遗传互作例超表达EcRDN中断20E信号诱导细胞凋亡细胞噬两种PCD超表达IAP中断细胞凋亡PCD超表达Atg1dsRNA中断细胞噬PCD获UASIAPUASAtg1dsRNA转基品系样时抑制细胞噬细胞凋亡两种PCD抑制效果优UASEcRDN效果RasYorkie显著促进细胞生长分子机理完全预计UASRas1CAUASYorkieCA促进作具UASRas1CAUASYorkieCA叠加效果者Ras促进细胞生长EcRDN抑制PCD预计UASRas1CAUASEcRDN促进作UASRas1CA促进细胞长UASEcRDN抑制PCD双重效果4）结合GAL4UAS转基系统FRTFLP mosaic技术建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异
（2）基遗传操作技术产量性状调控
前期研究部丝腺中特异表达促细胞生长子Ras1CA发现Ras1CA通增部丝腺体积促进丝蛋白合成提高蚕丝产量证明Ras1家蚕部丝腺发育效调控基实现提高蚕丝产量提供分子途径期项目重点开展：1）促细胞生长子丝腺细胞产丝性调控研究：进步阐明Ras激活提高蚕丝蛋白合成力分子机理挖掘Ras游具促进效率更高基Solexa测序法进行转录组研究结合2DMSMS进行蛋白质组研究富集磷酸化蛋白进行磷酸化蛋白质组研究深层次筛选挖掘提高蚕丝产量基蛋白蛋白磷酸化位点进利fibLGAL4驱动表达UAS转基提高蚕丝产量时探讨潜促细胞生长子否具Ras1CA更强功试图fibLGAL4驱动表达UASPI3K110CAUASYorkieCA提高蚕丝产量探索增加蚕丝产量新途径2）激素信号路家蚕丝蛋白合成调控研究：家蚕变态发育蚕丝合成分泌具重影响探索通昆虫激素调控家蚕营养量代谢途径提高产丝量品质性前研究发现保幼激素处理5龄家蚕幼虫5龄幼虫期延长导致摄食时期延长丝腺增产丝量提高JHAMTGAL4>UASJHAMT咽侧体中特异性促进保幼激素合成ActGAL4> UASJHERNAi减少全身保幼激素降解力两种提高血淋巴中保幼激素滴度两转基品系通提高血淋巴中保幼激素滴度提高蚕丝产量前期研究发现中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号导致蛹期发育阻影响幼虫正常吐丝结茧转基品系bHTHGAL4>UASEcRDNbHTHGAL4>UASftzF1RNAiFBGAL4>UASMetRNAi中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号PupaGAL4>UASegtPupaGAL4>UASIT3直接中断蛹期发育形成永久蛹GAL4UAS转基品系达鲜茧缫丝目显著提高蚕丝质量
（3）高产素材品种创新
前期项目初步突破建立滞育性蚕品种转基技术（现行生产中推广蚕品种滞育性品种）期项目整合杂交育种转基育种优势首先建立基杂交蚕品种GAL4UAS转基技术台加快研究成果产业化推广应重点开展：1）江浙通杂交品系菁松×皓月等象获红色荧光标记菁松fibLGAL4绿色荧光标记皓月UASRas1CA建立纯合子验证杂交代菁松fibLGAL4>皓月UASRas1CA蚕丝产量提升效果分析杂交代蚕丝质量包括纤度长度净度强伸力抱力解舒性等果蚕丝产量幅度升质量没改变生产推广应2）获红色荧光标记菁松PupaGAL4绿色荧光标记皓月UASegt纯合子杂交代菁松PupaGAL4>皓月UASegt应该中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号达鲜茧缫丝目显著提高蚕丝质量
五年预期目标：
（1）建立基GAL4UAS双开关家蚕遗传操作技术体系重点建立10特异启动子式作元件驱动GAL4转基系通UAS转基系杂交实现单目标基时空特异调控建立时操作2UAS控制基操作技术分析遗传互作建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异
（2）实现基遗传操作技术产量性状调控筛选获提高蚕丝产量候选分子靶标通GAL4UAS转基解析激活提高蚕丝蛋白合成力分子机理探索建立效提高蚕丝产量新途径
（3）针家蚕丝蛋白合成性状关键靶标基进行遗传操作创造5高产优质新素材
（4）取基专利5项国外核心刊物发表文45篇中重影响文7篇发表1篇重理突破高水研究文
（5）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生30名博士研究生15名博士3名
费例： 1667
承担单位： 中国科学院海生命科学研究院苏州学中国农业科学院西南学
课题负责： 李胜
学术骨干： 贡成良郭锡杰凌尔军徐汉福
课题6：基基组编辑家蚕素材创新育种研究
研究目：锌指核酸酶技术基础研究建立家蚕基定敲（knock out）敲入（knock in）技术终建立家蚕基组实行效编辑技术体系家蚕转基技术整合实现目标基遗传调控构建分子育种技术体系综合集成家蚕基组计划功基组研究成果重点围绕家蚕关键品质性状分子机理研究基础鉴定供干预关键环节分子靶标研究分子靶标分子遗传操作家蚕产丝性蚕丝品质生产安全性影响构筑家蚕分子育种理基础实现家蚕高产优质遗传素材创新培育资推广应新型实品种总体求构筑实现国蚕丝产业技术创新长远持续发展坚实基础
研究容：
（1）基基组编辑分子育种技术
已基功加强甚新功获已基功减弱甚彻底丧失稳定遗传转化表达技术体系实现分子育种基础通前期项目研究已建立piggyBac转座子基础家蚕转基技术体系够高效（10~30％）外源基整合家蚕基组中实现稳定遗传表达时成功构建GAL4UAS遗传双开关体系实现外源基受控表达外前期研究RNAi技术转基技术整合部分基实现稳定转基干涉（Enhancer trap获GAL4品系生成突变体UAS trap获超表达品系生成突变体）家蚕缺乏系统性RNAi机制加接50％左右基通干扰途径实现功沉默建立完善分子育种技术体系期项目重点研究建立家蚕基定敲编辑技术
锌指核酸酶（Zincfinger nucleases）种诱导生物体DNA特定位臵产生双链断裂工程蛋白利该工具已成功剔果蝇线虫体外培养体细胞斑马鱼胚胎中特定基鼠中剔两源基研究建立完善家蚕基敲体系研究容包括：1）研究利锌指核酸酶技术定敲（knock out）家蚕基关键技术环节包括靶标序列鉴定锌指核酸酶识序列设计载体靶代筛选等2）研究建立基锌指核酸酶定敲敲入（knock in）技术通源重组原理敲目标基时外源基片段重组指定位臵改变原基组序列结构实现基组效编辑3）研究家蚕靶基敲代遗传稳定性生长发育影响研究具致死效应基敲代遗传挽救恢复体系4）研究家蚕转基技术（新功获）基剔技术整合技术路线建立基定设计操作完整体系
（2）家蚕分子育种靶标理基础
传统育种方法遇难逾越瓶颈目前着遗传学基组学分子生物学生物技术发展国际农作物育种已进入分子育种时代分子标记转基技术代表分子育种技术已成植物育种发展重方家蚕基组计划完成特功基组研究断深入家蚕分子育种带巨发展机遇
期项目总体重点围绕家蚕丝蛋白合成变态发育免疫三关键品质相关性状深入研究关键基阐明性状形成遗传基础构成家蚕分子育种基前提课题子课题研究成果基础系统解析家蚕产量质量性状形成程中关键基遗传构成性状表型间关系构建分子育种元件理体系容包括：1）根家蚕丝蛋白编码基调控机理实现关键丝纤维蛋白质组分编码基逐完全敲阐明丝蛋白成份丝纤维形成中具体作功2）研究调丝蛋白编码基产丝量影响研究改变蚕丝组分蛋白（丝素重链H轻链LP25）例蚕丝物理（强伸力）化学特性（染色性）影响研究通转基丝腺特异表达外源蛋白蚕丝加工性影响探索通昆虫激素调控家蚕营养量代谢途径提高产丝量品质性3）家蚕变态发育特征蚕丝合成分泌具重影响根家蚕激素信号传导变态发育影响机制研究调节家蚕变态程家蚕生产性影响重点研究延长家蚕末龄生长期产丝量影响研究丝腺部位细胞特异化机制探索通改变强化家蚕丝腺细胞功提高产丝量品质性探索通改变家蚕蛹期变态发育实现―永久蛹‖鲜茧缫丝途径4）根家蚕分子免疫调节疾病抵抗性机制研究通关键信号通路增强家蚕疾病抵抗性途径探索利RNAi机制防御家蚕病毒病感染发病途径方法
（3）家蚕遗传素材创新品种育成实化
整合利基组编辑转基基干涉遗传调控等技术探索通剔源基换外源基方法实现关键基改造鉴定家蚕时期器官组织特异启动元件研究实现外源基表达时间空间调控根安全养蚕需蚕丝工业需求重点围绕家蚕丝蛋白合成变态发育疾病抵抗性三性状关键环节关键基进行遗传操作探索实现整合优质性状途创制高产优质遗传素材探索利分子育种手段通遗传素材创新成果培育新型品种通定规模推广鉴定实际生产性
五年预期目标：
（1）建立家蚕育种理基础重点围绕家蚕丝蛋白合成变态发育免疫三关键品质相关性状深入研究关键基阐明性状形成遗传基础鉴定供干预关键环节提高家蚕产丝性蚕丝品质生产安全性分子靶标构建家蚕分子育种元件理体系
（2）建立家蚕分子育种技术体系建立利锌指核酸酶技术定敲家蚕基关键技术实现家蚕转基技术（新功获）基剔技术整合建立基基组编辑分子育种技术体系
（3）围绕家蚕丝蛋白合成变态发育疾病抵抗性三性状关键环节关键基进行遗传操作创造10高产优质强健新型遗传素材培育2标志性新蚕品种通定规模推广鉴定实际生产性
（4）取基专利10项出版专著1部国外核心刊物发表文45篇中重影响文7篇发表1篇重理突破高水研究文
（5）培养造批中青年学术带头层次科技新中包括硕士研究生40名博士研究生20名博士5名
费例： 18
承担单位： 西南学浙江理工学
课题负责： 夏庆友
学术骨干： 赵萍代方银林英聂作明
6．课题间相互关系
项目课题相互支撑互印证机联系家蚕关键品质性状研究具体容科学涵相互联系：丝腺发育丝蛋白合成变态发育密切相关免疫防御保证健康丝腺发育丝蛋白合成正常变态发育干细胞家蚕变态发育组织器官生密切相关变态发育程决定丝腺发育影响丝蛋白合成蚕丝质量三重生理程（性状）受昆虫激素营养代谢环境信号影响调控事实四课题四条通路核心家蚕关键品质性状形成机理解析第五第六课题集成课题成果遗传素材品种产出目连接基础研究产业应时两课题创建台技术支撑服务课题
课题间相互关系示意图：
四年度计划
年度
研究容
预期目标
第
年
1定位克隆丝产量质量相关突变基丝腺相关基编码蛋白质进行克隆表达纯化结晶实验研究丝腺特异性蛋白蚕茧产量蚕丝品质关系
2开展METEcRUSP蛋白质蛋白质相互作研究miRNA发育变态时序靶基识调控miRNA丝蛋白基转录子表达调控二眠蚕基础生物学调查鳞毛突变翅翅原基野生型翅原基较蛋白质组学BmWCP4表达定位功调控研究激素营养信号幼虫离体组织中噬凋亡途径关键基BmAtg56812BmE74ABmcaspase等表达调控
3家蚕中肠血液象采免疫组化免疫荧光等技术系统分析家蚕变态发育中组织形态结构变化细胞进行分子分型筛选类型细胞分子标记寻找干细胞分子标志利流式细胞仪分选技术特定分子标记进行识鉴定
4家蚕微孢子虫转录组测序宿反应表达谱芯片分析βGRP4感染转录水分析重组表达纯化模式分子结合特性酶活性分析LPS诱导家蚕抗菌肽表达细胞噬研究家蚕丝氨酸蛋白酶序列进行信息学方面分析克隆表达纯化NO合成酶表达特征分析抗性基染色体定位抗病毒蛋白原核表达
5克隆发育时期组织器官特异启动子式作元件建立GAL4转基品系利UAS控制目基表达基获功利UAS控制目基显性失活形式表达结合RNAi技术表达目基dsRNA基丧失功
6开展基锌指核酸酶基敲敲入技术研究
1定位克隆4丝腺突变相关基解明2丝产量丝品质密切相关调控基功获取2左右关键式作元件获23高表达量蚕丝蛋白解析12丝腺相关蛋白结构
2明确MET作受体蛋白介导蜕皮激素保幼激素信号途径中作初步确定靶丝胶丝素基转录子miRNA明确miRNA家蚕变态发育程中调控作丝蛋白合成程中丝蛋白基转录子表达级联调控获二眠蚕系列基础生物学资料翅原基较蛋白质学数分析BmWCP4 mRNA蛋白翅原基发育程中变化时检查蜕皮激素20E该基翅原基表达分布影响证明BmBRCZ4 直接间接作 BmPOUM2 基调节区鉴定分离参蜕皮激素信号传导程核转录子阐释BmPOUM2表达形式BmWCP4基蛹期专表达调控通化蛹时翅原基转录组学蛋白组学分析鉴定相关调控子明确该基激素免疫调控关系阐明变态发育程中FOXOInRBrummer转录调控营养途径影响活体离体组织水获激素营养信号诱导细胞噬凋亡基础数
3完成家蚕中肠血液中细胞分子分型获家蚕中肠血液干细胞分子标志实现鉴定识
4获家蚕微孢子虫转录组测序宿反应表达谱芯片数获βGRP4感染表达特征功获LPS诱导家蚕抗菌肽表达细胞噬证获参家蚕酚氧化酶激活丝氨酸蛋白酶序列信息进步表达纯化重组蛋白解相关蛋白酚氧化酶活力影响获NO合成酶表达特征完成基染色体定位工作筛选出差异基蛋白确定选基抗病毒蛋白原核表达纯化
5建立GAL4转基品系建立UAS品系通GAL4品系UAS品系杂交研究某基获功丧失功生理生化分子变化
6突破建立基锌指核酸酶基敲敲入技术获基敲素材2
7．国外核心刊物发表文26~33篇中重影响文4～7篇申报专利2～3项
第
二
年
1寻找家蚕丝蛋白合成调控中信号通路探索蚕丝产量品质形成关系研究丝蛋白编码基式作元件Pax4Pax6FOX类转录子结合位点功挖掘未知转录子丝蛋白编码基转录调控关系探讨候选基蚕丝产量品质形成中重作较家蚕野蚕丝腺细胞分子水差异
2JH20E信号传导途径中关键转录子基鉴定分离蜕皮激素保幼激素处理体器官细胞利基芯片蛋白定量等技术检测miRNA靶基激素受体基表达变化研究眠性变化程中诱导二眠蚕保幼激素蜕皮激素动态规律鳞毛翅翅原基野生型翅原基较蛋白质组学差异基进行鉴定分析BmWCP4蛋白丁质结合活性分析BmWCP4蛹期专表达调控子保幼激素信号传导途径BmPOUM2BmWCP4基分子调控转录子BmPOUM2 BmAbdA 相互作利表皮蛋白基BmorCPT1游调控元件构建特异报告系统激素营养信号脂肪体PCD调控研究激素营养信号离体培养昆虫细胞中噬凋亡途径关键基BmAtg56812BmE74ABmcaspase等表达调控作
3神脂肪体象采分子生物学段利基组芯片等策略筛选类型细胞分子标记利流式细胞仪分选技术体外培养技术干细胞标记进行识鉴定
4家蚕微孢子虫感染宿反应蛋白组学分析候选识受体生物信息学分析PGRPS5感染转录水分析重组表达纯化模式分子结合特性酶活性分析SpäetzleLPS诱导家蚕抗菌肽表达活性通路中作通家蚕serpin蛋白序列进行信息学方面分析辅手段加筛选克隆表达纯化选定serpin蛋白制备抗体表达serpin蛋白研究昆虫酚氧化酶激活活性负调控肠道感染NO浓度测定抗性基染精细定位抗病毒蛋白RFP三维结构解析
5建立时操作两基家蚕GAL4UAS转基系统进研究2基遗传互作结合GAL4UAS转基系统FRTFLP mosaic技术建立Flpout mosaic方法分析组织发育时期基获功丧失功细胞外周野生型细胞差异
6研究家蚕靶基敲代遗传稳定性生长发育影响研究具致死效应基敲代遗传挽救恢复体系研究家蚕转基技术（新功获）基剔技术整合技术路线
1定位克隆5丝腺突变相关基解明2丝产量丝品质密切相关调控基功获取3左右关键式作元件阐明家蚕野蚕产丝力丝品质差异分子机制
2鉴定34JH信号传导关键基4620E信号传导途径关键基揭示家蚕体miRNA调节激素调节丝胶丝素基转录子靶基关系获二眠蚕中保幼激素蜕皮激素动态规律鉴定出蛋白质组学差异表达基解BmWCP4蛋白否丁质结合表皮丁质层形成程中作POUFTZF1反应元件外 BRCE74Fork headEbox等反应元件BmWCP4基表达调控作研究Metgce SrcBRCFISCkrh1FKBP39Chd64等转录子参JH 信号传导程阐释BmPOUM2 BmAbdA 相互作鉴定分离BmPOUM2 相互作调控BmWCP4 表达核调控子通报告系统研究确定BmorCPT1靶标基游特定调控元件揭示JH20ETORC1信号脂肪体PCD调控分子机制细胞水获激素营养信号诱导细胞噬凋亡基础数明确昆虫变态期通蜕皮激素信号营养信号启动组织细胞噬凋亡程
3获家蚕神脂肪体干细胞分子标志实现鉴定识
4获家蚕微孢子虫感染宿反应蛋白组学数初步确定候选识受体完成PGRPS5功分析验证家蚕TOLL途径否存着旁路分支BmToll9够赖Späetzle识LPS假设获参家蚕酚氧化酶激活加负调控serpin蛋白信息酚氧化酶活力影响方式明确NO浓度肠道感染关系完成抗性基精细定位完成RFP三维结构解析
5建立时操作两基家蚕GAL4UAS转基系统建立Flpout mosaic方法逐步组织时空特异性表达目基基础实现单细胞研究基功目标
6获23基敲素材
7．获基专利2～4国外核心刊物发表文49～60篇中重影响文11～14篇
第
三
年
1研究胚胎期丝腺细胞形成分化研究丝腺部位分子结构特征功关系丝素重链H丝素轻链L P25进行结构学研究
2激素信号传导途径关键转录子家蚕丝腺发育蚕丝产量调控研究miRNA家蚕体丝腺器官变态发育丝蛋白合成中调节机理构建含长度UTR双报告基载体系统miRNA Sponge载体系统 研究miRNA靶基mRNA结合靶位点结合效率分析诱导二眠蚕脑咽侧体前胸腺等组织器官中相关基蛋白质表达谱变化规律研究鉴定突变体中翅原基差异表达基功BmWCP4 蛹期专表达调控转录子鉴定分离转录子BmPOUM2 BmAbdA 相互作蛹期延长转基家蚕素材构建BmorCPT1靶标基siRNA干涉研究20EJHPI3KTOR信号间分子互作通RNAi定点突变超表达等方法细胞噬凋亡关键基BmAtg56812BmE74ABmcaspase等细胞噬凋亡途径启动促进转换抑制等作功分析
3丝腺生殖腺象采免疫组化免疫荧光等技术系统分析家蚕变态发育中组织形态结构变化筛选类型细胞分子标记寻找干细胞分子标志利流式细胞仪分选技术干细胞分子标记进行识鉴定构建体外培养体系优化培养条件分析组织器官形成程中干细胞分化细胞增殖特性
4家蚕微孢子虫识受体生物学鉴定PGRPL6感染转录水分析重组表达纯化模式分子结合特性酶活性分析BmMLsLPS免疫刺激响应识作研究家蚕受细菌微粒子等病原物诱导酚氧化酶表达活性变化解家蚕受免疫诱导细胞免疫体液免疫方面变化NO浓度病原菌生存率关系基功分析抗性品种实验室鉴定抗病毒蛋白SP2LIPASE三维结构解析
5进步阐明Ras激活提高蚕丝蛋白合成力分子机理挖掘Ras游具促进效率更高基PI3K110Yorkie家蚕丝腺细胞产丝性调控研究利转基品系中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号导致蛹期发育停顿利PupaGAL4>UASegtPupaGAL4>UASIT3直接中断蛹期发育形成永久蛹达鲜茧缫丝提高蚕丝质量目
6继续研究家蚕基定设计操作技术体系
1解明5丝产量丝品质密切相关调控基功解析获1蚕丝蛋白立体结构探明家蚕发育控信号家蚕丝腺发育细胞功特异性关系
2阐明JH20E信号传导关键基家蚕丝腺发育调控机制蚕丝产量影响明确miRNA发育变态靶基丝胶丝素基转录子靶基结合靶位点作效率找效靶位点基明确调节机理明确眠性变化蚕激素分泌器官中基蛋白质表达谱变化规律基阐明翅原基中差12异表达基功进步化蛹时翅原基转录组学蛋白组学分析鉴定相关调控子阐释BmPOUM2 BmAbdA 相互作鉴定分离BmPOUM2 相互作调控BmWCP4 表达核调控子利GUSGal4 转基系统转化家蚕获表达致死基转基家蚕系完成BmorCPT1基转基功验证获siRNA干涉蚕体检测干涉产生表型游基变化解析JH20EPI3KTOR信号调控激素PI3KTOR间互作明确细胞噬凋亡关键基调控细胞噬凋亡途径作
3筛选获家蚕丝腺生殖腺干细胞分子标志特定分化细胞分子标记完成鉴定识解析组织器官形成程中干细胞分化细胞增殖特性
4鉴定家蚕微孢子虫识受体生物学功确定PGRPL6模式识功证明BmMLs否LPS结合认识家蚕受免疫诱导细胞免疫体液免疫方面变化认识重免疫蛋白酚氧化酶表达调控活性方面变化关系确定NO浓度病原菌生存率关系完成侯选基功鉴定分析确定目标基完成抗病毒蛋白SP2LIPASE三维结构解析
5阐明促细胞生长子丝腺细胞产丝性调控探索增加蚕丝产量新途径解析通昆虫激素调控家蚕营养量代谢途径提高产丝量品质性
6建立家蚕基定设计操作完整体系获4～5基敲素材
7获基专利3～4国外核心刊物发表文49～60篇中重影响文11～14篇
第
四
年
1鉴定家蚕丝蛋白编码基转录空间特异性相关式作元件解析丝心蛋白分泌调节丝素装配等重生物学问题采基芯片蛋白质组技术深入分析家蚕丝腺功基表达谱采基敲敲入基沉默基诱捕RNA干扰技术研究家蚕丝腺基功
2构建特异发育阶段丝腺超量表达miRNA载体获特异发育阶段丝腺中miRNA异位表达突变系检测特异发育阶段相关miRNA靶基丝蛋白基转录子RNA蛋白质水表达变化眠性诱导激素分泌器官中差异表达基进行功鉴定分析进步分析鳞毛翅突变体中差异基表达鳞毛形成相互间关系蛹期延长转基家蚕素材构建病源微生物诱导BmorCPT1靶标基表达调控研究鉴定述细胞噬凋亡关键蛋白相互作蛋白分析细胞凋亡噬相互关系
3参考果蝇生物中调控干细胞分化分子线索结合家蚕细胞基基组表达谱干细胞更新分化相关信号通路关键调节基进行克隆分析研究家蚕代表性组织中表达模式亚细胞定位研究信号通路关键基表达基沉默家蚕组织干细胞维持分化影响解析关键基干细胞功调控
4家蚕微孢子虫识受体游信号通路效应分子间关系家蚕专病原感染βGRP4PGRPS5PGRPL6协作研究BmToll9LPS识中作研究家蚕微粒子虫SERPINS感染酚氧化酶表达活性影响23：NO浓度AMPs表达相关性分析目标基功鉴定细胞表达活体RNAi者转基鉴定基功抗性基病毒相关作方式分析抗病毒蛋白RFPSP2LIPASE活性中心关键序列分析
5菁松×皓月等象获红色荧光标记菁松fibLGAL4绿色荧光标记皓月UASRas1CA建立纯合子验证杂交代菁松fibLGAL4>皓月UASRas1CA蚕丝产量提升效果分析杂交代蚕丝质量
6开展遗传素材创新品种培育研究
1阐明家蚕丝蛋白合成空间特异性分子机制提出验证家蚕成丝机理模型解释
2明确相关miRNA家蚕变态发育丝腺发育丝蛋白合成功调节机理基阐明诱导眠性变化分子机理提供新农药研发靶标阐明翅原基中鳞片细胞发育规律利GUSGal4 转基系统转化家蚕获表达致死基转基家蚕系完成靶标基病源微生物应急mRNA蛋白质水应激表达谱游调控元件通路作机制研究鉴定出噬凋亡关键蛋白相互作蛋白进步明确家蚕幼虫组织通细胞凋亡噬途径退化重建程
3克隆家蚕干细胞更新分化相关信号通路关键子阐释关键基干细胞功调控包括家蚕组织干细胞维持分化影响获游调控靶标基
4建立家蚕微孢子虫体液免疫细胞免疫信号传导通路证明家蚕专病原感染βGRP4PGRPS5PGRPL6否存协作协作具体机制BmMLsLPS免疫刺激响应识作揭示BmglvsLPS结合免疫信号通路特征确定家蚕家蚕微粒子虫SERPINS感染酚氧化酶表达活性影响明确NOSNO家蚕肠道防御反应中作完成目标基功鉴定确定抗病毒蛋白SP2LIPASE活性中心关键序列分析
5创造23高产优质新素材培育1标志性新蚕品种
6国外核心刊物发表文63～76篇中重影响文17～20篇申报专利4～6项
第
五
年
1采蛋白质相互作技术分析基作网络采启动子捕获增强子捕获基捕获技术基反式作元件研究基表达调控剖析蚕丝蛋白编码基转录调控网络调控机制
2基前述miRNA靶基靶位点筛查结果构建超量表达靶标基miRNA转基家蚕素材研究该转基家蚕发育变态丝腺合成等方面表型变化深入分析翅原基突变体中鳞片细胞发育规律探讨新农药研发靶标应途径蛹期延长转基家蚕素材构建转基基敲营养途径中关键子改变家蚕变态发育提高蚕丝产量质量通RNAi转基量表达等方法解析20EJH信号传导途径中关键基等控制器官退化时细胞噬凋亡调控功
3基组水分析家蚕组织干细胞分化前mRNA蛋白表达差异筛选干细胞功相关靶标基鉴家蚕蜕皮激素等家蚕变态发育中开关调控作探索激素信号家蚕成虫组织干细胞分化组织生中作综合分析干细胞功调控分子机制
4补充试验证综合整理研究结果
5获红色荧光标记菁松PupaGAL4绿色荧光标记皓月UASegt纯合子杂交代菁松PupaGAL4>皓月UASegt应该中断家蚕幼虫蛹转变程中20E信号达鲜茧缫丝目显著提高蚕丝质量
6开展遗传素材创新品种培育研究
1阐明家蚕丝蛋白合成时空特异性分子机制阐明家蚕丝产量丝品质形成机理
2获超量表达靶标基miRNA转基家蚕素材实现提高蚕丝产量目阐明翅原基突变体中鳞片细胞发育规律获新农药研发靶标利GUSGal4 转基系统转化家蚕获表达致死基转基家蚕系利遗传操作技术研究12营养信号关键基家蚕变态发育影响蚕丝产量质量调控明确20EJH信号传导途径中关键基细胞噬细胞凋亡途径相互关系明确激素信号传导途径调控细胞噬细胞凋亡途径相互关系
3系统分析干细胞功调控分子机制阐释家蚕干细胞分化分子基础
4提出提高家蚕微粒子病抗性关键节点基完成中肠模式识受体功分类验证家蚕BmMLsBmToll9通识LPS引发抗菌肽表达噬假设完善鳞翅目昆虫先天免疫信号通路认识确定家蚕酚氧化酶通路病原负调控子确定NOSNO家蚕肠道防御反应中作确定抗性品种抗性机制确定抗病毒蛋白RFPSP2LIPASE抗性机制
5创造23高产优质新素材培育1标志性新蚕品种
6出版专著4部国外核心刊物发表文4958篇中重影响文11～14篇申报专利7～9项
结题验收
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