丝腺是家蚕唯一能合成、分泌绢丝物质的外分泌腺,也是昆虫中蛋白质合成能力最强的生物器官,因而它是整个蚕丝业的生物学基础,具有重要的经济价值。家蚕丝腺从形态和功能上可分为前部丝腺(ASG)、中部丝腺(MSG)和后部丝腺(PSG);前部丝腺是液态丝蛋白流通的管道,中部和后部丝腺有强大的合成丝蛋白(丝素和丝胶)的能力。其中中部丝腺合成和分泌丝胶蛋白,而后部丝腺则合成和分泌丝素蛋白。同时,家蚕丝腺是内复制组织,其细胞内的基因组没有有丝分裂和核分裂,而是进行多次的复制;没有进行正常的有丝分裂,细胞周期实质上就是G1期与S期之间的交替。Nd~x(系统编号:02-030)是本研究所基因库保存的一种茧丝突变种,其突变性状表现为绢丝腺退化及半数不能正常吐丝结茧,经遗传连锁分析定位到与丝素重链同在的第25号染色体。在本研究中,选用Nd-s(系统编号:02-020)及大造作为对照,解剖不同发育时期丝腺,经DAPI染色后计数其丝腺细胞数和观察丝腺细胞的发育情况。蚁蚕时期丝腺细胞数的统计结果表明,三个品种的中部丝腺和后部丝腺在细胞数目上并无显著性差异;而在5龄初期,Nd~x后部丝腺的发育明显比对照发育慢,特别是在长度上,其长度为对照的1/2左右;到上簇时,其长度只为对照的1/4左右;而中部丝腺差异不大。对丝腺细胞核的染色观察发现,5龄期,Nd~x突变种的中部丝腺的细胞核分裂与对照相比无差异,均呈树突状分裂;而后部丝腺细胞只发生纵向扩展,无正常家蚕丝腺细胞的树突状分裂。由此认为,该突变种丝腺的退化并不是真正的细胞数减少或者发育过程中萎缩,而是后部丝腺细胞核的分裂过程发生异常从而造成后部丝腺的短小,推测该突变基因与细胞核的分裂有关。对Nd~x突变位点所在的家蚕第25号染色体进行信息分析,结果表明该染色体有436个基因,其中364个基因与数据库中蛋白质具有相似性,具有功能注释;72个基因与其它蛋白无任何相似性,即它们是未知功能或假设蛋白基因。再对具有功能注释基因进行GO分类后得知,该染色体基因的功能与细胞组分、细胞器组分、结合活性、催化活性、生理调节、细胞过程、新陈代谢过程、色素沉着等有关;具有结合活性、催化活性、新陈代谢功能的第25号染色体基因占了大多数。采用信号强度大于300作为基因表达的阈值,我们通过对归一化芯片数据进行筛选,筛选到25号染色体上9个丝腺特异表达的基因探针;其中在其它组织有表达(信号强度＞300)、但在丝腺是高量表达(＞10倍其它组织表达量)的有3个,仅在丝腺表达的有6个;它们是参与保幼激素调节、丝素H链转录调控、胞内物质运输等功能的重要丝腺基因。同时,也筛查发现在25号染色体上有6个保幼激素酯酶基因存在,但仅两个是在丝腺特异表达的,特别在MSG中高量表达。由于Nd(2)与Nd~x是等位突变品种,前人对Nd(2)的研究结果表明,该突变品种很有可能是fib-H蛋白C端的二硫键发生突变。因此,本研究对fib-H蛋白C端的编码序列进行了不同品种间的测序比较,结果表明,Nd~x的fib-H的C端区域与大造完全一样,没有发生突变;同时,本研究对与fib-H基因邻近的转录因子Bmsage基因及SGF-1进行了测序比较,结果也表明它们的所测序列没有发生变化,半定量RT-PCR也无表达水平的差异,因此,我们也认为,由该两个基因引起Nd~x突变的可能性不大。通过我们的研究,我们排除了Nd位点的突变是由fib-H的二硫键引起的可能,导致该突变的真正基因还有待进一步研究。