【目的】航天蚕Bombyx mori后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢,食桑量少,推测其生长发育相关通路基因受到基因突变的影响。前期研究表明,sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制,但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与航天蚕后代正常茧品系TG的转录组数据,为sc突变体相应基因的鉴定及分子机制的解析提供参考。【方法】分别取sc和TG 5龄第4天幼虫的头部和中肠组织进行转录组测序(RNA-seq),并通过比较转录组分析获得差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),对DEGs进行GO注释和KEGG富集分析。利用qRT-PCR验证随机选取的DEGs在sc和TG中的表达量。此外,利用qRT-PCR调查感兴趣基因在sc中的表达量。【结果】TG vs sc比较组头部检测到1528个DEGs,其中820个上调表达,708个下调表达;TG vs sc比较组中肠检测到1401个DEGs,其中683个上调表达,718个下调表达。GO分析表明头部和中肠DEGs在生物学过程中,大多数DEGs参与细胞过程、代谢过程、生物调节和刺激反应等;在分子功能中,大多数DEGs参与结合、催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性和ATP依赖活性等。头部和中肠DEGs均涉及Hippo,Insulin和mTOR等与家蚕生长发育相关的信号通路。qRT-PCR分析显示,基因的表达趋势与转录组测序结果一致;与TG相比,sc中生长发育相关通路中BMSK0008105,BMSK0009907,BMSK0002689,BMSK0000286,BMSK0012340和BMSK00083629等关键基因差异表达。【结论】sc和TG中生长发育相关的信号通路关键基因的差异表达,通过影响生长发育过程中的能量代谢、器官发生和细胞生长、增殖及凋亡等生理过程,进而影响小茧突变体sc的体型发育。研究结果有助于阐明sc突变体形成的分子机制,并为家蚕体型调控研究积累实验数据。
