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山梨醇脱氢酶（sorbitol dehydrogenase，SDH）是山梨醇转化为糖原的关键酶。家蚕有3个SDH基因，即BmSDH-1、BmSDH-2a和BmSDH-2b，均位于家蚕第21号染色体。家蚕卵中山梨醇含量的变化与卵期滞育的发动、持续和停止有着密切的平行关系。以往的研究集中于BmSDH在卵期的表达及酶活情况，对于家蚕其它时期和组织的表达的研究较少，也未见BmSDH启动子特性分析。本论文在生物信息学分析BmSDH-1、BmSDH-2a和BmSDH-2b基因的结构、同源性以及蛋白质结构的基础上，用RT-PCR的方法分析了3个BmSDH基因的时空表达特性，比较了25℃明催青和17.5℃暗催青两种不同催青条件对家蚕后期BmSDH表达的影响；克隆了BmSDH-2a启动子片段，分析了其转录特性。1. BmSDH的生物信息学分析BmSDH-1基因全长6.035kb，由8个外显子7个内含子构成；BmSDH-2a基因全长10.75kb，由6个外显子5个内含子构成；BmSDH-2b基因全长约10.15kb，由8个外显子7个内含子构成。一级结构分析显示BmSDH-1与BmSDH-2a，BmSDH-2b之间的相似度均为49.7%，BmSDH-2a和BmSDH-2b的相似度为96.4%。用MEGA4.0软件构建了BmSDH-1，-2a和-2b与其他13个物种（包括昆虫、两栖类、哺乳和人类）基于同源蛋白氨基酸序列的系统进化树，结果显示BmSDH-1独立成一个亚支，BmSDH-2a和-2b属于同一个分支，它们与蜜蜂、熊蜂以及印度跳蚁等昆虫的亲缘关系较近。2. BmSDH基因时空表达特性分析及不同催青条件对表达的影响根据家蚕二化性品种子代滞育性受亲代胚胎期催青条件调控的原理，即25℃明催青则子代卵滞育，而20℃以下低温暗催青则子代卵为非滞育。以二化性品种“秋丰”越年活化卵为材料，采用蛾区半分法，分别用25℃明催青和17.5℃暗催青处理，孵化后25℃常规方法桑叶饲养，羽化后同一处理内的雌雄蛾交配制种。利用半定量RT-PCR的方法，分析不同发育时期的雌性蚕体及不同组织中BmSDH转录水平，以及25℃明催青和17.5℃暗催青对BmSDH转录水平的影响。结果显示BmSDH-1、BmSDH-2a和BmSDH-2b在“秋丰”品种的各个发育阶段均有表达；在幼虫期5龄3d，BmSDH-1在常温明催青组脂肪体中转录水平较高，BmSDH-2a和BmSDH-2b在常温明催青条件下的血液、脂肪体和卵巢中转录水平均高于低温暗催青处理组；在蛹期3d，BmSDH-2a和BmSDH-2b在常温明催青条件下血液和卵巢中的转录水平均低于低温暗催青处理组；在次代卵产下后6～24h期间，BmSDH-1的转录水平较低且没有明显变化；而BmSDH-2a和BmSDH-2b的转录水平逐渐升高，但是2个基因的转录水平在不同催青处理中未见明显变化。说明BmSDH-1和蚕卵滞育与否没有直接关系，而BmSDH-2a和BmSDH-2b与家蚕二化性品种卵滞育与否有重要的平行关系。3. BmSDH-2a基因启动子的克隆和特性分析根据家蚕基因组中BmSDH-2a基因上游启动子区域的核苷酸序列，分别设计2个上游和1个下游引物，以5龄后部丝腺基因组DNA为模板，用PCR方法克隆BmSDH-2a基因上游674bp和355bp的启动子片段BmSDH-2aP-674、BmSDH-2aP-355。在线软件预测分析显示，克隆的674bp长度片段含有核心启动子区，其中包括TATA-盒和GC盒，以及一些与胚胎发育相关的转录因子结合位点，如GATA-1、HSF1、CREB、CdxA、cap和Oct-1等，其中后4个多次出现。以pGL3.0basic为载体，萤火虫荧光素酶基因luciferace（luc）为报告基因，分别构建不同长度BmSDH-2a启动子控制的报告质粒pGL-BmSDH-2aP-674-luc,pGL-BmSDH-2aP-355-luc；分别转染家蚕BmN细胞，以转染pGL3.0basic-luc的细胞为对照，72h后收集细胞，在LuminoMeter20/20荧光光度计上测定荧光素酶活性。结果显示，2个不同长度BmSDH-2a启动子片段均有活性，674bp启动子的活性是355bp的2.4倍，说明在BmSDH-2a启动子区的-355到-674nt片段可能存在正调控元件。上述研究析结果，为阐明家蚕滞育的分子机制积累了新的实验数据。