2025年7月18日，国际著名期刊Journal of Advanced Research（中科院1区TOP期刊，IF2024=13.0）在线发表了西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室潘敏慧教授课题组题为 “Bombyx mori Jun gene is involved in endoreplication of silk gland cells by regulating S-phase cell cycle genes” 的研究论文。该研究首次解析了JNK信号通路及下游关键基因BmJun在家蚕丝腺细胞核内复制中的功能和作用机制，并基于CRISPR/Cas9技术成功创制了丝腺特异性敲除BmJun基因的转基因品系，为家蚕丝腺改良与新品种的培育提供了重要素材。
家蚕是重要的泌丝经济昆虫，丝腺作为其体内唯一的泌丝器官，执行特殊细胞周期形式——核内复制。核内复制诱导的多倍体细胞对于确保特定组织和器官的正常大小和功能至关重要。已有的证据表明，丝腺细胞的核内复制受到复杂的信号网络调控，解析其具体的作用机制对于家蚕丝腺改良与应用具有重要意义。
本研究揭示了JNK信号通路及其下游BmJun基因对家蚕细胞周期和丝腺核内复制的贡献。证明了BmJun基因能够诱导BmN-SWU1细胞发生G0/G1期阻滞，降低DNA合成速率，抑制M期细胞分裂过程，并降低细胞的增殖活性。同时发现，在中部丝腺（MSG）中敲除BmJun基因导致细胞体积增大30%，MSG直径扩大20%，茧丝增粗17%，同时蚕丝产量增加16%。此外，本研究还证实，BmJun基因能够靶向BmCDK2、BmCyclinA和BmCyclinE基因的启动子，从而发挥负调控功能。这些发现为深入了解Jun蛋白家族和BmJun基因在核内复制中的功能和作用机制提供了新的见解。同时，也为蚕丝腺的遗传改良提供了分子靶标，在家蚕分子育种中具有重要的应用价值。
西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室为论文第一署名单位，陈鹏副教授为论文第一作者，博士研究生汪蓝星和硕士研究生龙艳碧为论文共同第一作者，潘敏慧教授为论文最后通讯作者。本研究得到国家自然科学基金联合基金重点项目、重庆市自然科学基金项目、重庆市研究生科研创新项目的资助。
论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40684937/
扩展信息：
该课题组长期致力于家蚕丝腺核内复制机制研究，近年来有多项研究成果在中科院1区期刊Insect Sci、Int J Biol Macromol等发表。
Xi Yang#, Yi Wei#, Xiaolin Zhou, Cheng Lu, Peng Chen*, Minhui Pan*. Bombyx mori Cdc25 is involved in regulating the G2/M phase of the silkworm cell cycle. Insect Sci. 2025 Apr 2. doi: 10.1111/1744-7917.70037.
论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40176317/
Qiao Wu#, Xia Jiang#, Lan-Xing Wang, Zhen-Ye Liu, Wen-Yu Yang, Cai Jing, Yu Xiao, Yan Zhu, Zhan-Qi Dong, Cheng Lu, Min-Hui Pan*, Peng Chen*. Bombyx mori Suppressor of Hairless is involved in the regulation of the silkworm cell cycle and endoreplication of the silk glands. Int J Biol Macromol. 2024 May; 268(Pt 2):131819.
论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38688334/
Peng Chen, Ling Wang, Yan-Bi Long, Guang-Yan Liang, Xiu Yang, Zhan-Qi Dong, Xia Jiang, Yan Zhu, Min-Hui Pan*, Cheng Lu*. E2F4 regulates the cell cycle and DNA replication in the silkworm, Bombyx mori. Insect Sci. 2022 Aug; 29(4):1006-1016.
论文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34913261/
【供稿：汪蓝星、陈鹏，审核：代方银】