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家蚕(Bombyx mori)属于鳞翅目、蚕蛾科,是鳞翅目昆虫的典型代表。随着家蚕基因组精细图的完成,人们对家蚕的研究正式进入后基因组时代。家蚕有400多种突变品系,其中表皮形态的突变体有枝蚕、竹蚕、石蚕等。对于引起表皮形态突变的基因及调控机制的研究尚处于起步阶段,许多表皮形态突变体的形成机制还有待研究。本研究以一种家蚕表皮形态突变体构建的近等基因系C8与其回交亲本C108为材料(家蚕C8与其回交亲本C108相比具有几个明显特征:体型细短、表皮硬实等),通过扫描电镜观察C8与C108表皮之间的形态结构差异;再以SDS-PAGE结合质谱分析鉴定在C8与C108之间差异表达的表皮蛋白,再通过对其cDNA序列的相似性分析,鉴定可能的突变基因,并用RT-qPCR分析其差异表达模式;进一步对候选基因进行连锁遗传分析,研究结果如下:1.C8表皮外表面上的外突比C108的更为明显,但C8的表皮比较致密,这种致密的表皮结构可能是引起C8表皮硬实的原因。2.利用SDS-PAGE筛选出8条在C8和C108表皮中差异表达的蛋白条带,并通过MALDI-TOF-MS质谱分析获得9个蛋白,其中含有3个表达差异的表皮蛋白:Bm CPH34、BmCPG4和BmCPR41,BmCPH34在C8中的表达量高于C108,而Bm CPG4和BmCPR41在C8中的表达量低于C108。3.对3个表皮蛋白基因:BmCPH34、BmCPG4和BmCPR41以及前期获得的在C8与C108中差异表达的表皮蛋白基因BmCPR2的cDNA序列进行克隆测序,结果表明:BmCPR2与BmCPR41基因所编码的氨基酸序列在C8与C108以及SilkDB数据库中的P50之间并没有差异;BmCPG4的基因的cDNA序列在C108和P50中存在较大差异,而在C8与P50之间只有1个碱基发生替换,并引起1个氨基酸残基发生突变。推测这3个基因并不是引起C8突变表型的直接因素。与C108和P50相比,BmCPH34基因的cDNA序列在C8中存在15 bp的碱基重复,并有9个碱基的替换,在其编码的氨基酸序列中存在5个氨基酸残基的重复,并引起2个位点的氨基酸的突变。我们推测,BmCPH34基因可能参与C8表皮形态突变的形成。4.利用RT-qPCR技术分别检测这4个表皮蛋白基因在C8与C108之间的表达差异,结果显示:4个表皮蛋白基因在C8中的表达量均高于C108,并且达到差异显著水平,表明这4个表皮蛋白基因在一定程度上参与C8表皮形态突变的形成。进一步对BmCPH34基因的发育时相分析表明该基因主要在家蚕的头、表皮、脂肪体和气管丛中表达,在家蚕幼虫四龄时表达量最高。因此,推测BmCPH34基因与C8表皮形态的形成存在着一定的联系。综上所述,在本研究中,我们共鉴定出4个可能与C8表皮形态突变相关的基因:BmCPH34、BmCPG4、BmCPR2和BmCPR41。但C8表皮形态形成的具体原因还需进一步研究。