锈赤扁谷盗几丁质合成相关的基因研究和功能验证

发布时间：2017-12-11 14:07

  本文关键词：锈赤扁谷盗几丁质合成相关的基因研究和功能验证

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【摘要】：锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus(Stephens)是一种体型较小但是危害严重的储粮害虫。本文采用分子生物学的方法,研究锈赤扁谷盗编码几种几丁质生物合成相关酶基因的特性和功能。论文主要研究4种几丁质合成相关的基因,即几丁质合成酶基因(Chitin Synthase,CHS),UDP-N-乙酰氨基葡萄糖叫磷酸化酶基因(UDP-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase,UAP),酪氨酸羟化酶基因(Tyrosine hydroxylase,TH)和漆酶基因(Laccase,LAC)的时空表达。在此基础上,体外合成酪氨酸羟化酶基因和漆酶基因的dsRNA,通过饲喂和显微注射的方式将dsRNA引入到锈赤扁谷盗虫体内,研究这些基因沉默后对锈赤扁谷盗发育过程中表现型的差异,并通过RT-PCR技术研究LAC和TH基因沉默后的mRNA在锈赤扁谷盗体内相对表达量的变化,从而验证2种基因在锈赤扁谷盗体内的功能。结果如下:1、锈赤扁谷盗不同发育阶段中进行基因表达分析的内参基因是Ribosomal protein S18,即RPS18基因,且RPS18是唯一内参基因。而ADP ribosylation factor 1即ARF1,则是锈赤扁谷盗不同组织进行基因表达分析唯一需要的内参基因。2、经过扩增得到3个几丁质合成相关酶基因的片段,经过转录组分析得到几丁质合成相关酶基因的全长序列,利用RT-PCR技术研究了几丁质合成相关酶基因的时空表达差异。结果表明:漆酶基因(LAC)的部分片段在锈赤扁谷盗不同组织中的表达量具有显著性差异且在头部表达量最高,LAC全长基因在锈赤扁谷盗不同组织中的表达量没有显著性差异。酪氨酸羟化酶基因(TH)的部分片段以及全长基因在锈赤扁谷盗不同组织间表达量差异极显著且变化趋势保持一致,两者均在锈赤扁谷盗头部表达量最高,胸部次之,中肠的表达量最低。几丁质合成酶1基因(CHS1)和几丁质合成酶2基因(CHS2)在锈赤扁谷盗体内的时空表达具有显著性差异。几丁质合成酶1基因(CHS1)在锈赤扁谷盗的蛹期表达量最高,老熟幼虫表达量最低,并且表达量最高的部位分布在头部。几丁质合成酶2基因(CHS2)在锈赤扁谷盗成虫时期表达量最高,蛹期表达量最低,且主要集中表达在在锈赤扁谷盗的胸部。3、利用显微注射技术和纳米壳聚糖介导饲喂的方法研究酪氨酸羟化酶基因(TH)和漆酶基因(LAC)在锈赤扁谷盗生长发育过程中的作用。结果表明无论是由纳米壳聚糖介导的dsRNA的饲料的饲喂还是直接经过dsRNA显微注射方法,2种基因沉默后均使目的基因mRNA的相对表达量显著下降,幼虫不能正常蜕皮和化蛹,其校正死亡率显著升高。研究结果说明了4种几丁质生物合成相关基因在锈赤扁谷盗发育过程中均起重要作用,为利用生物技术综合防治锈赤扁谷盗提供了理论依据。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S379.5

【参考文献】

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本文编号：1278720