干细胞存在于多种类型的组织器官中,是一类具有自我更新能力的多潜能细胞,在一定条件下,干细胞可以分化成多种功能细胞。掌握和了解在生理条件下调控干细胞功能的分子机制对于组织器官再造,衰老的原因,肿瘤细胞的产生及多种退行性疾病的研究都是十分重要的。果蝇因具有解剖结构相对简单的生殖腺,生殖干细胞易辨认以及多种遗传分子生化操作手段使其成为研究干细胞的出色的模型。果蝇雌性生殖干细胞具有的自我更新和分化的能力依赖其所生存的环境“干细胞龛”。干细胞周围由三种类型的体细胞包裹,分别为一个由末端纤维细胞（teminal Filament cells）,帽细胞（cap cells）以及护卫细胞（escort cells）。生殖干细胞的自我更新和分化之间的平衡受到诸多方面的调控,包括干细胞自身调控,以及来自干细胞微环境的调控以及一些系统性信号的调控。诸多证据已经证明来自微环境中的BMP信号通路是调控生殖干细胞干性和影响其分化的重要信号通路。本论文主要包括了两部分工作:第一部分,我们采用带有组织特异性的Drivers果蝇UAS/Gal4品系,并且建立三种生殖干细胞病理模型,从全基因组范围内来筛选通过干细胞微环境影响生殖干细胞自我更新及分化的基因。得到了多个可以使生殖干细胞产生增多,减少或者分化出现障碍表型的候选研究基因。第二部分工作,我们挑选了感兴趣的基因,并且着重研究该基因对于干细胞微环境影响的机制。Rb基因是人类最早发现的调控细胞周期的抑癌基因。在组织细胞中,其功能的缺失会造成癌细胞的增生。但在本实验过程中,微环境中敲低RBF1却会造成生殖干细胞的减少,过量表达则会使生殖干细胞大量增生。排除了几种干扰因素后,我们将注意力集中在RBF1对BMP信号通路的影响调控上。通过原位杂交,dpp启动子的克隆以及荧光素酶报告基因实验我们成功的获得dpp启动子的活性区段,并且证实了 RBF1是通过直接调控dpp启动子转录活性来影响Dpp表达水平的。研究发现,这种调控不依赖传统的E2F细胞周期信号途径。通过对启动子生物信息学分析,结合染色质免疫沉淀我们从多个可能的转录因子中筛选出Engrailed蛋白,它可以与RBF1结合并且调控Dpp表达水平的。本论文通过一套有效的UAS/GAL4系统来研究微环境对生殖干细胞的细胞更新和分化的信号调控机制。通过实验结果发现Rb是一个具有除调控细胞周期外多功能的蛋白。它可以和Engrailed形成复合物在果蝇生殖干细胞微环境帽细胞中直接调控Dpp蛋白的表达量,作为其主要的调控方式;还可以通过影响护卫细胞中Hedgehog信号通路来调节Dpp的微量表达。该论文的研究工作揭示了Rb基因在调控生物生长、发育、干细胞更新方面的作用,为人们更深入的了解动物的生殖繁育,细胞衰老,肿瘤的形成,在临床上寻找新的治疗靶点奠定了基础。