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柞蚕(Antheraea pernyi)是有经济价值的模式昆虫之一,经过长期自然的选择和人工的选育,衍生了青黄色、黄色、蓝色和白色体色血统。实践生产中,幼虫体色一直是柞蚕育种的重要标记性状。类胡萝卜素(Carotenoid)是昆虫色素的主要成分之一。本研究以代表性的柞蚕体色品种青6号(青黄色)、胶蓝(蓝色)、鲁红(红)(红色个体;红色)、鲁红(黄)(黄色个体;黄色)、小白蚕(白色)作为试验材料,通过响应面法确定了提取柞蚕幼虫总类胡萝卜素的最优工艺条件;利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术检测了不同体色柞蚕幼虫类胡萝卜素的成分及含量;克隆了柞蚕类胡萝卜素转运/结合相关基因,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析了这些基因的表达模式。本研究将为类胡萝卜素在柞蚕幼虫体色分化中的作用奠定基础。主要研究结果如下:1.响应面优化超声辅助提取法提取柞蚕幼虫总类胡萝卜素的最优工艺条件包括:溶剂为丙酮:正己烷(v:v=3:5),柞蚕幼虫冻干粉颗粒度为40目,液料比为20 mL/g,温度为60℃,提取时间为40 min。5种体色柞蚕幼虫的总类胡萝卜素含量具有较大差异,青6号(16.20±0.27μg/g)的总类胡萝卜素含量最高,其余依次是鲁红(红)(15.66±0.11μg/g)、胶蓝(15.33±0.18μg/g)、鲁红(黄)(12.93±0.22μg/g)和小白蚕(11.73±0.20μg/g),除鲁红(黄)外,其余品种的总类胡萝卜素含量均与小白蚕有显著差异。2.利用溶剂[(正己烷:丙酮:乙醇(v:v:v=2:1:1)):甲醇(含0.1%BHT,v:v=9:1)]提取柞蚕幼虫的类胡萝卜素,基于LC-MS/MS技术,从18种候选类胡萝卜素标样中鉴定出8种类胡萝卜素,分别为:叶黄素、玉米黄质、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄质、花药黄质、紫黄质和新黄质;5种体色柞蚕幼虫中均含有这8种类胡萝卜素,但配比不同;5种体色柞蚕总类胡萝卜素的含量不同,青6号(16.445μg/g)含量最高,其次是鲁红(黄)(11.208μg/g),小白蚕(6.947μg/g),鲁红(红)(5.834μg/g)和胶蓝(3.802μg/g);柞蚕幼虫中含量最高的类胡萝卜素种类分别是叶黄素、β-胡萝卜素和玉米黄质。3.基于转录组数据库,筛选并克隆了5个类胡萝卜素转运/结合相关基因,其中包括4个SR-B家族(Scavenger receptor class B)基因和1个类胡萝卜素结合蛋白(carotenoid binding protein,CBP)基因,分别为ApCameo1、ApCameo2、ApSCRB1、ApSCRB12和ApCBP基因。4.qRT-PCR分析结果表明,ApCameo1和ApCBP基因在除小白蚕血淋巴以外的所有受试组织器官中均有表达;ApCameo2基因在5种体色柞蚕幼虫的所有受试组织器官中均有表达;ApSCRB1和ApSCRB12在除血淋巴外的所有受试组织器官中均有表达;ApCameo1和ApSCRB12的相对表达量比ApCameo2、ApSCRB1和ApCBP低10多倍,推测ApCameo1和ApSCRB12与柞蚕体色分化不相关;ApCameo2和ApSCRB1在体壁中的表达量显著高于其它组织器官,且ApCameo2在胶蓝体壁中、ApSCRB1在鲁红(黄)体壁中的的表达量显著高于其它品种;ApCBP基因在除小白蚕以外的血淋巴中的表达量显著高于其它组织器官,且在胶蓝血淋巴中的表达量显著高于其他品种柞蚕。因此推测ApCameo2和ApCBP可能与柞蚕幼虫的蓝体色相关,ApSCRB1可能与鲁红群体中的黄个体形成有关。