[01038318]家蚕相关转基因技术体系及应用探索

丝蛋白合成、发育变态、性别和抗性是蚕的主要经济性状，常规育种提高经济性状已处于瓶颈；以获取蚕茧为目标的养蚕业效益低下，开辟家蚕新应用领域是开拓方向。该研究突破了家蚕相关转基因技术瓶颈，在提高丝品质、调节变态、提高卵量、改善抗性及家蚕制药等方面取得了多个原创性成果。主要技术内容/研究内容：转基因体系：构建多类新型转基因载体，研究转基因蚕/细胞的筛选与鉴定，研究基于转座、同源重组、专一性重组、随机整合和UAS/Gal4转基因体系。提高抗性：研究通过转基因RNAi抑制BmNPV复制、防止BmNPV对RNAi的逃脱、提高实用品种抗病性能。蛹发育控制：研究通过转基因蚕蛹期表达EGT/BmKIT3基因，控制蛹发育，实现鲜茧缫丝技术。提高蚕丝产量与质量：研究丝腺过表达RAS基因提高丝产量和修饰丝素基因改善蚕丝性能，拓宽蚕丝应用领域。调节产卵量：研究性腺发育调节基因，探讨卵巢过表达或沉默ovo基因以提高或降低产卵量。家蚕/细胞生物工厂：研究转基因家蚕(丝腺)/细胞制药技术，研究通过外源基因转入BmNPV基因组，通过家蚕生产口服基因工程药物。研究转基因家蚕微孢子虫表达基因技术，开辟蚕制药领域。分子育种靶基因的筛选：筛选通过转基因可改善经济性状的靶基因。技术经济指标/发现点和科学价值：完善精子介导技术、发明了双重标记基因筛选转基因蚕/细胞技术，创建了基于piggyBac转座、同源重组、Φc31专一性重组、随机整合和UAS/Gal4转基因体系，并应用于素材创新研究。创建了转基因RNAi提高实用品种对BmNPV抗性的技术，获得4个抗性提高素材，同时表达ie-1和lef-1 shRNA的转基因蚕的发病率降低45-60%。发明了转EGT和BmKIT3基因控制蛹发育技术，并通过UAS/Gal4系统在F1代蛹期表达BmKIT3实现延缓或中止蛹发育，为实现鲜茧缫丝提供了可能。建立基于丝素基因打靶设计蚕丝性能技术，发明了通过替代丝素轻链基因制备绿色荧光丝和荧光抗菌丝的转基因蚕。明确了ovo基因的功能，发明了转基因过表达ovo基因提高产卵量技术。创建了家蚕培养细胞转基因体系；发明了转座、同源重组、随机整合转基因家蚕(丝腺)制药技术，创制了转Higf-I、Hgm-CSF、Hil-28A基因家蚕，通过口服转Higf-I基因蚕的丝腺冻干粉或丝粉或提取物可降血糖；口服转Hgm-CSF基因蚕丝腺冻干粉可提升白细胞水平。建立了基于非转座子载体和piggyBac转座子载体制备转基因蚕微孢子虫表达外源基因技术；将外源基因转入BmNPV基因组分别实现了用蚕蛹制备具有亚单位-DNA疫苗双重功效的草鱼出血病口服疫苗、抗幽门杆菌口服疫苗、口服抗肿瘤药物、口服改善胃溃疡药物；发明了同时缺失BmNPV几丁酶、半胱氨酸蛋白酶基因提高重组病毒外源基因表达水平。筛选出3个可供转基因育种靶基因，明确了STAT调节抗性、TGIF调控精细胞发育、BBX-B8影响发育、应激和卵滞育。论文、专利：SCIE论文21篇(1区3篇，2区2篇,总IF：41)，核心期刊32篇，授权发明专利11项。同行引用及评价：SCIE他引25次，核心期刊他引261次，1篇被PROG BIOCHEM BIOPHYS选为封面论文；2篇被权威刊物Annual Review of Entomology(IF：13.021)引用。