家蚕（Bombyx mori）是鳞翅目的重要经济昆虫，驯养历史已有8500余年。蚕丝业是中国的传统产业，我国生丝产量占世界生丝总产量的78%以上，是全球丝绸原料的重要原产地。增加蚕丝的产量，提高蚕丝的品质是发展蚕丝业的的核心问题，如何进一步提高家蚕生丝是蚕丝产业发展的面对的主要问题，运用分子生物学的手段提高蚕丝的产量是目前提高蚕丝产量新手段。近来的研究主要围绕家蚕丝蛋白编码基因、转录因子间的相互作用和丝蛋白基因的组织特异性表达，家蚕丝蛋白合成的信号调节机制还没有解明。　　随着时代的进步和科技的发展，纳米生物技术的发展取得了长足的进步，在众多领域获得的了重大的成果。纳米型饲料添加剂在畜牧业生产中被广泛应用，效果显著。纳米二氧化钛（TiO2 NPs）是一种典型的纳米材料，因其表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点，被广泛的应用于生物学领域。TiO2 NPs的生物学效应与其浓度相关，高浓度的TiO2 NPs对生物有毒害作用，低浓度的TiO2 NPs作为添加剂使用可促进牲畜的生长及蛋白的合成。可用于提高家蚕的多项性状，提高家蚕丝蛋白的合成能力，直接影响到蚕丝的产量，其信号调节机制的目前尚未阐明。　　1. TiO2 NPs处理后家蚕丝腺的基因表达谱　　为探究TiO2 NPs对家蚕蚕丝蛋白合成的信号调节机制的影响，本研究使用5 mg/L TiO2 NPs处理桑叶，添食家蚕5龄起蚕至72 h，使用DGE（Digital Gene Expression Profiling）分析家蚕后部丝腺的基因表达谱，表达谱显示 TiO2 NPs 添食组检测到5,702,823个clean tags和55,096个distinct tags，对照组检测出6,150,719个clean tags和74,715个distinct tags。与对照组相比，TiO2 NPs添食组检测出306个显著差异表达基因（| log2Ratio |≥1），包括137个上调基因和169个下调基因。在所有显著差异表达的基因中与丝蛋白合成相关的有106个基因，其中上调基因的有97个，下调的基因有9个。使用“Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes”（KEGG）进行的通路图谱分析，经过TiO2 NPs添食的家蚕后部丝腺中基因在20条信号途径出现显著富集现象，与代谢途径相关基因富集最为显著。为验证 DGE 测序数据的可信度，使用qRT-PCR在显著差异基因中选出了8个差异表达基因进行验证。结果表明6个基因的DGE和qRT-PCR结果一致，2个基因的DGE和qRT-PCR结果不同，表明DEG数据可以为后续的分析提供可靠的参考。　　2. TiO2 NPs对家蚕丝腺Akt/Tor信号通路的影响　　根据TiO2 NPs处理的基因表达谱，发现丝蛋白合成过程与Akt/Tor信号通路关系密切，差异表达基因中涉及Akt/Tor信号通路中的关键基因，为研究TiO2 NPs处理对Akt/Tor信号通路的影响，本研究采用qRT-PCR与Western Blot检测了TiO2 NPs和Akt/Tor信号通路抑制剂（LY294002和雷帕霉素）处理后Akt/Tor信号通路的mRNA和蛋白表达水平。结果表明，TiO2 NPs处理72 h家蚕的丝腺在体外培养6 h后的Akt、Tor1和Tor2的mRNA表达量分别上调1.657、12.073、4.797倍，LY294002处理体外培养6 h丝腺的Tor1和Tor2的mRNA表达量分别是对照组的0.021、0.223倍，雷帕霉素处理体外培养6 h丝腺的Tor1和Tor2的mRNA表达量分别是对照组的0.470、0.141倍。TiO2 NPs处理组的Fib-L的mRNA表达水平增加，6 h、12 h和24 h时分别为对照组的1.446 、1.301 和1.351倍，LY294002处理组的Fib-L的在12 h时mRNA的表达受到抑制，为对照组的0.664倍。雷帕霉素处理的Fib-L的组在6 h时抑mRNA的表达受到抑制，为对照组的0.058倍；Western Blot检测表明，TiO2 NPs 处理可以增加Akt及其下游蛋白的磷酸化水平，LY294002处理可以抑制Akt及其下游蛋白的磷酸化水平，雷帕霉素处理可以抑制Tor下游蛋白的磷酸化水平。　　3. 丝蛋白合成转录因子对丝蛋白合成的调控　　丝蛋白相关基因转录调控因子对丝蛋白的合成产生调控作用。为探究调控因子对丝蛋白合成的影响，检测了 Akt/Tor 信号通路抑制剂（LY294002 和雷帕霉素）处理后的丝蛋白基因和相关转录因子的 mRNA 和蛋白表达水平。实验结果表明，家蚕丝腺经LY294002体外培养处理后，PI3K、丝蛋白基因Fib-H和Fib-L、相关调控因子Bmsage、Bmdimm、Mbf2和Bmftz-1的mRNA表达水平均较对照组显著下调，并随着时间的推移有所回升，Fib-L和Bmsage的蛋白表达6 h时相比于对照组下调显著。家蚕丝腺经雷帕霉素体外培养处理后，Tor、丝蛋白基因 Fib-H 和 Fib-L 相关调控因子Bmsage、Bmdimm和Mbf2的mRNA表达水平均较对照组显著下调（P＜0.05），并随着时间的推移有所回升，Fib-L和Bmsage的蛋白表达6 h时相比于对照组下调显著。表明家蚕可以通过Akt/Tor信号通路调节丝蛋白合成转录因子的表达，调节家蚕丝蛋白的合成。本研究还调查了对家蚕在五龄72 h进行LY294002和雷帕霉素注射24 h 之后的后部丝腺蛋白浓度，发现LY294002和雷帕霉素注射之后蛋白质的浓度明显下降。本论文研究了TiO2 NPs促进家蚕丝蛋白合成的信号通路机制，为家蚕丝蛋白合成的研究提供新的参考。