褐飞虱亚铁血红素过氧化物酶基因N125323生物学功能解析

发布时间：2017-04-05 19:01

  本文关键词：褐飞虱亚铁血红素过氧化物酶基因N125323生物学功能解析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：亚铁血红素过氧化物酶在昆虫生长发育、繁殖与先天性免疫等方面发挥着重要作用。褐飞虱(Nilaparvata lugens (Stal))属半翅目飞虱科(Hemiptera: Delphacidae),是水稻重要害虫,为保证水稻产量和质量,褐飞虱防治一直是人们刻不容缓的工作。本文以褐飞虱的两个实验室种群,饲养在含有Bph1抗性基因Mudgo品种上的种群和饲养在不含抗性基因的感虫品种TN1上的种群为实验对象,通过研究褐飞虱亚铁血红素过氧化物酶基因Nl25323在褐飞虱存活、取食、产卵、免疫等方面的作用,初步明确该基因的生物学功能,主要结果如下：克隆了褐飞虱亚铁血红素过氧化物酶基因Nl25323,该基因全长1747bp,开放阅读框(ORF)1560bp,编码519个氨基酸；预测该基因编码蛋白分子量为58.9KDa,等电点为5.61,无分泌信号肽和跨膜区,两个LRE整合素结合位点,具有亚铁血红素结合位点和Ca2+结合位点。表达谱分析表明,该基因在褐飞虱头部、五龄若虫及初羽化成虫体内表达量较高,大肠杆菌侵染Mudgo种群褐飞虱后,Nl25323表达量变化不显著。两个种群的比较分析表明,Mudgo种群褐飞虱在头部和唾液腺的表达量显著高于TN1种群。沉默Nl25323导致褐飞虱若虫存活率下降,并且在抗性水稻品种Mudgo上的存活率显著低于在感虫水稻品种TN1上。同时,沉默Nl25323还导致Mudgo种群褐飞虱蜜露分泌量及产卵量显著降低,但不影响褐飞虱体内的H2O2含量。以上结果表明,Nl25323在褐飞虱生长发育、存活与繁殖中发挥着重要作用,并且可能与褐飞虱两种群间的致害性变异有关,但Nl25323发挥的这些作用与清除褐飞虱体内的H2O2无关,Nl25323影响褐飞虱生长发育繁殖的机理还有待进一步深入研究。
【关键词】：褐飞虱 亚铁血红素过氧化物酶 基因沉默 致害性 水稻
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S435.112.3
【目录】：

• 致谢6-8
• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 1. 文献综述14-21
• 1.1 亚铁血红素过氧化物酶14-20
• 1.1.1 亚铁血红素过氧化物酶的催化反应机理14-15
• 1.1.2 昆虫亚铁血红素过氧化物酶家族及功能15-20
• 1.2 本研究的目的和意义20-21
• 2. 试验材料和方法21-30
• 2.1 供试水稻21
• 2.2 供试昆虫21
• 2.3 褐飞虱基因Nl25323的克隆和序列分析21-23
• 2.3.1 Nl25323 CDS序列的获取21
• 2.3.2 褐飞虱TN1种群、Mudgo种群样品的收集21
• 2.3.3 总RNA提取21-22
• 2.3.4 总RNA检测22
• 2.3.5 cDNA第一链的合成22
• 2.3.6 Nl25323的克隆22-23
• 2.3.7 Nl25323的序列分析23
• 2.4 Nl25323表达谱分析23-25
• 2.4.1 各组织和各发育阶段表达谱23-25
• 2.4.2 诱导表达谱25
• 2.5 Nl25323及绿色荧光蛋白GFP的dsRNA合成25-27
• 2.5.1 GFP的克隆25-26
• 2.5.2 PCR扩增带T7启动子的DNA模板26-27
• 2.5.3 dsRNA的合成27
• 2.5.4 dsRNA的纯化27
• 2.6 褐飞虱注射dsRNA及沉默效果检测27-28
• 2.6.1 dsRNA的注射27
• 2.6.2 Nl25323沉默效果检测27-28
• 2.7 生物测定28-29
• 2.7.1 褐飞虱若虫存活率28
• 2.7.2 褐飞虱雌成虫蜜露分泌量28
• 2.7.3 褐飞虱雌成虫产卵量28-29
• 2.8 褐飞虱体内过氧化氢含量测定29
• 2.9 数据分析29-30
• 3. 结果与分析30-45
• 3.1 褐飞虱基因Nl25323克隆及其序列分析30-31
• 3.2 褐飞虱基因Nl25323同源性分析31-34
• 3.3 Nl25323表达模式分析34-38
• 3.3.1 各组织和各发育阶段表达模式分析34-37
• 3.3.2 诱导表达分析37-38
• 3.4 注射dsRNA对褐飞虱Nl25323 mRNA水平的影响38-39
• 3.5 沉默Nl25323对两种褐飞虱种群存活率的影响39-41
• 3.6 沉默Nl25323对两种褐飞虱种群蜜露分泌量的影响41-43
• 3.7 沉默Nl25323对两种褐飞虱种群产卵量的影响43-44
• 3.8 沉默Nl25323对褐飞虱体内过氧化氢含量的影响44-45
• 4. 讨论与总结45-48
• 4.1 讨论45-47
• 4.1.1 Nl25323的时空表达45
• 4.1.2 Nl25323 在褐飞虱免疫中的作用45-46
• 4.1.3 Nl25323在褐飞虱生长发育、繁殖以及致害性变异中的作用46-47
• 4.2 创新之处47
• 4.3 下一步研究47-48
• 参考文献48-51

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1 见煜坤;褐飞虱亚铁血红素过氧化物酶基因N125323生物学功能解析[D];浙江大学;2016年

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本文编号：287501