柑橘木虱化学感受基因的鉴定及差异性分析

发布时间：2017-04-14 23:06

  本文关键词：柑橘木虱化学感受基因的鉴定及差异性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是传播柑橘黄龙病的重要媒介昆虫,柑橘黄龙病(HuangLongBing,HLB)又叫柑橘黄梢病,是世界范围内流行的毁灭性的柑橘病害,是通过亚洲柑橘木虱为传播载体引发的高危病害。为了有效的防控柑橘木虱虫害传毒,我们可以通过分子靶标技术鉴定出未知的化学感受蛋白分子,以此来达到引诱和防控害虫的目的。然而,目前有关柑橘木虱嗅觉感受分子机理尚未完全了解,因此,本文我们利用柑橘木虱触角及腹部转录组数据进行嗅觉感受分子机理的探索是很有必要的。我们在柑橘木虱雌雄成虫的触角及腹部末端转录组数据库中鉴别出了许多与化学感受相关的基因家族,并对其进行了雌雄表达量差异性分析,这些基因编码后包括9个气味结合蛋白、12个化学感受蛋白、46个气味受体蛋白、20个味觉受体蛋白、35个离子型受体蛋白、4个感觉神经元膜蛋白和四类不同性质的气味降解酶蛋白(80个细胞色素P450、12个酯酶、5个乙醛脱氢酶,以及1个羧酸酯酶)。通过分析雌雄触角及腹部末端Illumina的测序转录组数据中的单基因图谱来实现不同的基因表达差异分析。最终结果显示:在雌雄触角及腹部末端表达模式中大量的化学感受基因没有明显地差异性。然而,通过RNA-seq和RT-qPCR方法分析得到了4 DcitOBPs,4 DcitCSPs,4Dcit IRs,1 Dcit SNMPs和2 DcitCYPs这15个基因在触角中的表达量明显高于腹部末端中的表达量。而1个DcitCYP在腹部末端组织表达中有较高的表达。经研究发现,柑橘木虱触角及腹部的化学感受基因存在雌雄差异和组织差异性表达。这些研究结果首次揭开了研究柑橘木虱化学感受机理的序幕,为今后鉴定昆虫嗅觉基因差异性表达,以及进一步研究昆虫嗅觉系统与生物学系统之间的联系奠定了基础。
【关键词】：柑橘木虱 转录组图谱 化学感受基因 嗅觉 味觉 实时荧光定量PCR 生物信息学 系统发育分析
【学位授予单位】：仲恺农业工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S436.66
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 前言10-23
• 1.1 柑橘黄龙病的研究进展10-14
• 1.1.1 柑橘黄龙病的发生与分布10-11
• 1.1.2 柑橘黄龙病病原及其危害症状11-12
• 1.1.3 柑桔黄龙病病原研究12-14
• 1.1.3.1 黄龙病病原问题12-13
• 1.1.3.2 柑橘黄龙病的病原检测13
• 1.1.3.3 病原菌的分子生物学研究13-14
• 1.1.4 柑橘黄龙病的防治方法14
• 1.2 柑橘木虱的研究进展14-18
• 1.2.1 柑橘木虱生物学特征15
• 1.2.2 柑橘木虱危害15-16
• 1.2.3 柑橘木虱的研究现状和发展趋势16-17
• 1.2.3.1 柑橘木虱国外研究现状16-17
• 1.2.3.2 柑橘木虱国内研究现状17
• 1.2.4 柑橘木虱防治方法17-18
• 1.3 昆虫化学感受蛋白的研究进展18-21
• 1.3.1 昆虫化学感受蛋白的类型18
• 1.3.2 昆虫化学感受蛋白的功能18-19
• 1.3.3 昆虫化学感受机制19-20
• 1.3.4 研究柑橘木虱化学感受蛋白的意义20-21
• 1.4 转录组测序进展21
• 1.5 基因组测序21
• 1.6 qPCR技术21-22
• 1.7 研究思路22-23
• 1.7.1 研究目的和意义22
• 1.7.2 研究内容22-23
• 第二章 材料与方法23-36
• 2.1 柑橘木虱样本采集23
• 2.2 实验试剂23
• 2.3 实验仪器23-24
• 2.4 实验方法24-36
• 2.4.1 RNA提取和测序24-25
• 2.4.2 RNA质量检测25
• 2.4.3 柑橘木虱转录组测序方法25-28
• 2.4.4 测序结果分析流程28
• 2.4.5 生物信息软件与网址28-29
• 2.4.6 序列拼接与注释29-30
• 2.4.7 鉴定化学感受基因，序列分析和系统发育分析30
• 2.4.8 表达量分析方法30-31
• 2.4.9 反转录合成cDNA模板31-32
• 2.4.10 RT-qPCR验证32-34
• 2.4.11 验证目的基因的扩增效率34
• 2.4.12 相对定量分析34-36
• 第三章 结果与分析36-66
• 3.1 柑橘木虱转录组组装结果分析36-45
• 3.1.1 高通量测序结果36-37
• 3.1.2 转录本装拼结果37-38
• 3.1.3 转录组注释结果38-45
• 3.1.3.1 Nr注释结果39-40
• 3.1.3.2 GO注释结果40-42
• 3.1.3.3 KEGG注释结果42-43
• 3.1.3.4 KOG注释结果43-45
• 3.2 整体表达分析45-49
• 3.2.1 触角与腹部末端转录组参考序列比对45
• 3.2.2 基因总体表达谱分析45-46
• 3.2.3 样品间相关系数检查46-47
• 3.2.4 差异基因的筛选与比较47-49
• 3.3 化学感受基因基因鉴定与表达分析49-64
• 3.3.1 化学感受基因总体表达谱分析49-50
• 3.3.2 柑橘木虱气味结合蛋白OBPs基因和化学感受蛋白CSPs基因的鉴定及表达谱分析50-54
• 3.3.3 柑橘木虱气味受体ORs基因的鉴定及表达谱分析54-56
• 3.3.4 柑橘木虱味觉受体GRs鉴定及表达谱分析56
• 3.3.5 柑橘木虱离子型受体IRs基因的鉴定及表达谱分析56-58
• 3.3.6 柑橘木虱SNMPs基因鉴定及表达谱分析58-61
• 3.3.7 柑橘木虱气味降解酶ODEs基因的鉴定及表达谱分析61-64
• 3.4 化学感受相关基因的qRT-PCR表达验证64-66
• 第四章 结论与讨论66-68
• 4.1 结论66
• 4.2 讨论66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-75
• 附录75-111
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果111-112

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本文编号：307049