不同浓度铅胁迫下椭圆食粉螨转录组数据分析

发布时间：2020-04-21 04:46

【摘要】：椭圆食粉螨隶属于蛛形纲,无气门目,粉螨科,食粉螨属,是分布世界性的储藏物优势粉螨种类之一。近年来储粮及饲料被报道重金属超标,铅(Pb)是其中最严重、最广泛的一种,它可以通过昆虫的呼吸、取食及表皮等不同方式进入体内,造成机体的伤害。目前尚未见重金属胁迫粉螨的相关分子机制的报道。本论文采用低浓度(12.5 mg/kg)和高浓度(100mg/kg)含铅人工饲料对椭圆食粉螨进行胁迫,利用高通量测序技术研究椭圆食粉螨的转录组学,比较不同铅胁迫下基因的表达量及代谢途径,研究其体内解毒和免疫系统,为寻找椭圆食粉螨响应重金属铅刺激的分子机制提供理论依据和实践指导,同时为深入研究基因功能、蛋白质和代谢物等提供参考。主要结果如下:1、获得约30.6G的椭圆食粉螨转录组数据,GC含量约为50%,Q20约为97%,表明序质量较高。Trinity组装转录本的拼接获得44,362个Unigene,总长度为6.9?10~7 bp,平均长度1,547 bp,其中有996个unigene在七大功能数据库(NR、NT、GO、KOG、KEGG、SwissPprot和InterPro)均获得注释,有17,967个(0.5%)的unigene未能获得有效注释。成功获得KO注释的1262个基因,与325条KEGG代谢通路有关。其中Mn-SOD基因及Cn/Zn-SOD基因共同参与了长寿调节通路和过氧化物酶体通路,卵黄原蛋白(Vitellogenin,Vg)被注释到蛋白酶体通路的遗传信息处理折叠、分选和降解分支中。2、不同铅浓度胁迫椭圆食粉螨比较其差异基因的表达量,L-H(低浓度对高浓度)获得显著的差异表达基因11,690个,其中表达上调的有4,892个基因,表达下调的有6,798个基因。N-H(对照组对高浓度)获得显著的差异表达基因5,689个,其中表达上调的有3,928个,表达下调的有1,761个。N-L(对照组对低浓度)获得显著的差异表达基因1,890个,其中表达上调的有310个,表达下调的有1,580个。L-H差异的基因数量是N-L的6倍左右,上下调最显著的基因均是蛋白类,例如编码毒力阵列蛋白的基因。解毒酶基因在通路里面表达显著,例如GST参与细胞色素P450异物代谢、谷胱甘肽代谢和药物代谢-细胞色素通路,在铅胁迫下GST基因和CYP均出现下调。3、从转录组筛选10个基因序列,验证基因注释。测序后拼接得到的核苷酸序列和从转录组筛选的序列进行同源性比对,结果显示两个序列的显示度均达到95%以上。选取Vg进行qRT-PCR,验证差异基因的表达量,结果显示qRT-PCR与转录组Vg表达的趋势相同,但是表达量的倍数不同,在荧光定量PCR低浓度铅表达倍数约为2.24,高浓度铅表达倍数约1.00,在转录组中表达倍数分别为1.48、0.39。综上所述,本文通过对不同浓度铅胁迫下椭圆食粉螨转录组数据分析,筛选得到相关基因,为探讨储粮中椭圆食粉螨响应重金属铅刺激分子机制提供依据。
【图文】：

转录组,真核

螨态样品中提取 800 头椭圆食粉螨提取 RNA 备用，使用 Super 总 RNA 提取试剂盒进行提取，具体方法按照操作质量检测得的总 RNA 样品送交武汉华大基因科技有限公司。通过析 RNA 降解以及污染程度；使用 Agilent 2100 BioanalyNano Kit)检测 totalRNA 的浓度、RIN 值、28S/18S 和片断光光度计 NanoDropTM (OD260/280)进行。（完整性r 进行毛细管电泳(capillary electrophoresis)，并以软件mber)分数评估，10 为 RNA 完整性最好，0 为最差。制备与测序A 达到转录组测序要求后，，测序送至武汉华大基因测序公ISEQ--500。测序的过程如图 2.1 所示：

过程图,转录组,总体分析,测序

第二章 Pb 胁迫椭圆食粉螨装录组测序及分析取 3μg 检验合格的 RNA 样品，按照 IlluminaTruSeqRNASamplePrep剂盒所述方法构建文库。为比较椭圆食粉螨 Pb 胁迫前后的转录组差异，分别对正常椭圆食粉胁迫椭圆食粉螨的转录组进行测序，并对测序获得的数据进行质量评理。转录组信息分析转录组测序后总体分析步骤如下图（图 2.2）所示。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X50;S379.5

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