白背飞虱三种唾液基因的功能初探

发布时间：2021-03-29 01:50

　　白背飞虱Sogatella furcifera（Horvath）是水稻上重要的害虫,它不仅可以通过取食水稻韧皮部汁液直接危害水稻,还能传播水稻黑条矮缩病毒等,对水稻的生产造成了严重的影响。白背飞虱与水稻的取食互作中,会分泌水状唾液和胶状唾液。这两种唾液在降解植物组织,抑制或诱导植物的防御反应中发挥着重要的作用。本实验针对白背飞虱三种唾液基因多铜氧化酶4（multicopper oxidase 4,MCO4）、黏液样蛋白（mucin-like）和内切-β-1,4-葡聚糖酶（endo-β-1,4-glucanase,SfEG1）,研究了它们在白背飞虱取食过程中的作用以及对水稻防御反应的诱导作用,从而为白背飞虱的防治提供参考。主要的研究结果如下:1.白背飞虱MCO4基因的沉默研究。通过对白背飞虱MCO4基因的序列分析,我们认为MCO4是白背飞虱的分泌蛋白,MCO4被RNAi沉默后,白背飞虱的存活率显著降低。与取食水稻感虫品种TN1相比,取食水稻抗虫品种IR26的白背飞虱MCO4表达量显著增加,且成虫体重显著降低。进而推测MCO4是取食过程的重要基因,对于白背飞虱克服水稻防御反应,完成取食过程... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

白背飞虱MCO4cDNA序列及推导的氨基酸序列

中国农业科学院硕士学位论文第二章白背飞虱多铜氧化酶4的沉默研究14将白背飞虱MCO4基因序列在NCBI核酸数据库进行BlastX比对，应用ClustalX2软件进行序列相似性分析，找到与目的基因相似度较高的其他昆虫的氨基酸序列。结果显示，目的基因与其他昆虫的相似度较高，已报道的褐飞虱MCO4与白背飞虱MCO4的氨基酸序列一致性高达78%。利用MEGA6软件和NJ方法构建了不同目昆虫MCO4的系统发生树，从系统发生树中可以看出白背飞虱与褐飞虱聚为一支，支持率为100%（图2-2）。图2-2邻接法构建的基于氨基酸序列的不同昆虫MCO4蛋白的系统发育树Fig.2-2PhylogenetictreeofMCO4proteinsfromdifferentinsectspeciesbasedontheaminoacidsequencebyneighbor-joiningmethod分支上的数字表示1000次重复抽样符合聚类的百分数；标尺表示每单位长度位点替代率。Thenumbersonthebranchesrepresentthepercentagesoftimesthatthespeciesaregroupedtogetherinthebootstrapanalysisfor1000replicates.Thescalebarindicatesthenumberofsubstitutionspersiteforaunitofbranchlength.2.3.3MCO4dsRNA的合成根据试剂盒说明书合成MCO4和GFP基因的dsRNA然后纯化。dsRNA的浓度用紫外分光光度计检测，两者浓度均用RNase-freeH2O稀释到需要的浓度。用1%的琼脂糖凝胶电泳进行检测，电泳结果显示已经得到了对照基因GFP的dsRNA（524bp）和白背飞虱MCO4的dsRNA（583bp）特异条带（图2-3），即可以用于后续实验。赤拟谷盗Triboliumcastaneum(EFA01166.1)白纹伊蚊Aedesalbopictus(XP019553181.1)金刻沃氏蚁Wasmanniaauropunctata(XP_011691334.1)Ceratinacalcarata(XP017888023.1)毕氏粗角猛蚁Ooceraeabiroi(XP011330014.1)方头恐猛蚁Dinoponeraquadriceps(XP_014471746.1)温带臭虫Cimexl

中国农业科学院硕士学位论文第二章白背飞虱多铜氧化酶4的沉默研究152.3.4MCO4沉默效率检测白背飞虱3龄若虫显微注射MCO4dsRNA后，第2天MCO4的表达水平极显著降低（P<0.01），只有对照组的（注射GFPdsRNA）27.72%，这种基因沉默现象从注射后第2-8天一直持续。其中第4天MCO4mRNA的表达水平达到最低，只有对照组的5.53%。随后MCO4的表达水平虽然有所恢复，但还是被持续抑制，不能恢复到正常水平（图2-4）。00.20.40.60.812468dsdsGFPGFPdsMCO4********dsMCO4图2-3白背飞虱MCO4dsRNA及GFPdsRNA合成电泳图Fig.2-3AgrosegelelectrophoresisofdsRNAsynthesisofMCO4andGFPofS.furciferaM:DL2000Marker.mRAN相对转录水平mRANrelativeexpressionleveldsRNA显微注射天数（d）DaysaftermicroinjectionwithdsRNA图2-4显微注射MCO4dsRNA不同天数后白背飞虱3龄若虫MCO4mRNA的表达水平Fig.2-4mRNAexpressionlevelsofMCO4inthe3rdinstarnymphsofS.furciferaaftermicroinjectionwithMCO4dsRNAfordifferentdays


本文编号：3106663