马铃薯甲虫类胰岛素关键基因的表达与功能研究
发布时间：2021-08-20 19:25
本研究克隆了马铃薯甲虫类胰岛素信号通路关键组分akt（蛋白激酶B）及tsc1和tsc2基因,进行多重序列比对和系统发育分析,通过qPCR技术,对几个基因的时空表达进行了分析,研究几个关键基因在幼虫生长发育过程中的功能以及对其糖脂代谢的影响,并探究了类胰岛素与保幼激素和蜕皮激素中互作中的紧密联系,通过RNAi技术对几个关键基因的功能与激素互作调节关系进行了阐述。鉴于akt在进化中基因功能稳定的传递及幼虫显著降低的化蛹和羽化率,推荐akt作为害虫防治的新靶标。本文章主要获得了以下的结果:1.马铃薯甲虫类胰岛素途径关键基因的序列比对和系统发育分析通过NCBI在线BLAST将马铃薯甲虫akt基因翻译的氨基酸序列进行相似性搜索比对,将5种昆虫的氨基酸序列比对后发现,LdAKT与其他物种的AKT的序列一致性比较高,这表明Ldakt基因在进化过程中具有较好的保守性。利用NJ系统发育构树方法发现,马铃薯甲虫与鞘翅目的光肩星天牛Anoplophora glabripennis和白蜡窄吉丁Agrilus planipennis亲缘关系较近,且聚为一支。在线BLAST将马铃薯甲虫tsc1/2基因翻译的氨基酸...
【文章来源】：塔里木大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
类胰岛素信号通路图[KEGG]
塔里木大学硕士学位论文第1章绪论6Cry基因复合体。随后2017年美国环保署批准采用RNA干扰技术的抗虫转基因玉米SmartStaxPRO，“SmartStaxPRO”是插入了三个Cry表达基因和一个含有DiabroticavirgiferavirgiferaSnf7(DvSnf7)的240bpdsRNA片段，此为首款同时防治地上和地下害虫的产品RNA干扰技术，可以克服对Bt技术产生抗药性昆虫的情况，还能保证精准的抗虫效果。1.4.1RNAi的作用机制RNA干扰是一种普遍的转录后基因沉默的现象[47]，由siRNA(smallintereferenceRNA)触发，是外源dsRNA在Dicer酶作用下，所产生的长度为21-22bp的siRNA，具有很强的沉默基因功能,能够介导RNA干涉等，诱导出一种由siRNA与内环境的一些酶（内切酶、外切酶以及螺旋酶等）结合形成RNA诱导沉默复合物(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。RISC能够解开siRNA，并精确的指导特异性mRNA降解，从而抵抗外来基因侵入及病毒感染。因此，将dsRNA分子导入细胞内，可以特异性地降解细胞内与其同源的mRNA，使靶标基因的不表达或表达水平下降，通过封闭内源性基因的表达，来短暂的失活该基因或实现基因功能丧失。1.4.2RNAi途径在昆虫和其他节肢动物中，已知以下三种不同类型，且起着至关重要的作用小RNA，可以触发siRNA、miRNA和piRNA三种相应的RNAi途径（图1-2）[48-49]。图1-2.在昆虫中鉴定出不同RNA干扰（RNAi）途径的机制[16]。Figure1-2.MechanismsofdifferentRNAinterference(RNAi)pathwaysidentifiedininsects[16].
塔里木大学硕士学位论文第2章马铃薯甲虫胰岛素关键基因的克隆和RNAi生物测定23图2-2.昆虫TSC1/2蛋白的氨基酸序列比对（A/B）黑色条表示TSC1/2的功能域，黑色、灰色、白色阴影分别表示氨基酸序列的一致性100%，80%和80%以下。Fig2-2Multiplealignmentofaminoacidsequence（A/B）ofTSC1/2proteinsininsectsBlackboxshowsFunctionaldomainofTSC1/2.Black,gray,andwhiteshadowsindicatethattheaminoacidsequenceidentitiesare100%,80%,andbelow80%,respectively.2.2.2马铃薯甲虫类胰岛素途径关键基因的进化分析利用NJ系统发育构树方法发现，马铃薯甲虫AKT与鞘翅目的光肩星天牛Anoplophoraglabripennis和白蜡窄吉丁Agrilusplanipennis直系同源蛋白亲缘关系较近，且聚为一支；半翅目的茶翅蝽Halyomorphahalys和温带臭虫Cimexlectularius聚为一支，
【参考文献】：
期刊论文
[1]马铃薯甲虫N-β-丙酰多巴胺水解酶基因的克隆及功能分析[J]. 杜晓燕,付开赟,徐晴玉,吐尔逊·阿合买提,丁新华,何江,郭文超. 昆虫学报. 2018(06)
[2]昆虫类胰岛素及其功能研究进展[J]. 陈晓昂,姚洪渭,叶恭银. 中国生物防治学报. 2017(05)
[3]腺苷高半胱氨酸水解酶基因dsRNA对马铃薯甲虫幼虫毒力测定[J]. 李晓旭,郭文超,付开赟,李国清,吐尔逊,何江. 新疆农业科学. 2015(01)
[4]马铃薯甲虫3个烟碱型乙酰胆碱受体α亚基基因的克隆及表达分析[J]. 李晨歌,琚阳,韩召军,姜卫华. 南京农业大学学报. 2014(03)
[5]我国马铃薯甲虫主要生物学、生态学技术研究进展及监测与防控对策[J]. 郭文超,吐尔逊,程登发,谭万忠,张正坤,李国清,姜卫华,邓建宇,吴家和,邓春生,李晶,刘小侠,吕和平. 植物保护. 2014(01)
[6]我国马铃薯甲虫生物防治技术研究进展[J]. 郭文超,邓春生,李国清,邓建宇,姜卫华,吴家和,王佩玲,谭万忠,张青文. 新疆农业科学. 2011(12)
[7]胰岛素信号转导、昆虫发育与老化[J]. 顾世红,陈建国. 昆虫知识. 2009(04)
[8]Role of insulin/insulin-like growth factor 1 signaling pathway in longevity[J]. Chun-Lei Cheng, Zhen Wang, Dian-Dong Li, Institute of Medicinal Biotechnology, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China Tian-Qin Gao, Binzhou Medical College Affiliated Hospital, Binzhou 256603, Shandong Province, China. World Journal of Gastroenterology. 2005(13)
博士论文
[1]马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）海藻糖代谢和几丁质合成相关基因的克隆与功能分析[D]. 史继峰.南京农业大学 2016
[2]β-抑制蛋白1及蛋白激酶B（PKB/Akt）在棉铃虫脱皮激素信号通路中的功能研究[D]. 张孝乾.山东大学 2015
[3]RNA干扰马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）氨基酸营养吸收与运输相关的基因对类胰岛素信号途径的影响[D]. 付开赟.南京农业大学 2015
硕士论文
[1]马铃薯甲虫黑色素合成相关基因的克隆、功能研究及其RNAi效应初探[D]. 杜晓燕.塔里木大学 2018
[2]BmFoxO对家蚕代谢及其生长的调控[D]. 孟竹.西南大学 2018
[3]马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）RNA干扰核心元件基因的克隆与验证[D]. 杨帅.石河子大学 2016
[4]褐飞虱类胰岛素基因分析与功能研究[D]. 何叔舫.浙江大学 2015
[5]桔小实蝇胰岛素信号通路六个重要基因的表达与功能研究[D]. 许抗抗.西南大学 2014
[6]马铃薯甲虫脯氨酸脱氢酶基因的克隆、表达分析及其dsRNA的发酵生产[D]. 吕东.南京农业大学 2010
本文编号：3354091
【文章来源】：塔里木大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
类胰岛素信号通路图[KEGG]
塔里木大学硕士学位论文第1章绪论6Cry基因复合体。随后2017年美国环保署批准采用RNA干扰技术的抗虫转基因玉米SmartStaxPRO，“SmartStaxPRO”是插入了三个Cry表达基因和一个含有DiabroticavirgiferavirgiferaSnf7(DvSnf7)的240bpdsRNA片段，此为首款同时防治地上和地下害虫的产品RNA干扰技术，可以克服对Bt技术产生抗药性昆虫的情况，还能保证精准的抗虫效果。1.4.1RNAi的作用机制RNA干扰是一种普遍的转录后基因沉默的现象[47]，由siRNA(smallintereferenceRNA)触发，是外源dsRNA在Dicer酶作用下，所产生的长度为21-22bp的siRNA，具有很强的沉默基因功能,能够介导RNA干涉等，诱导出一种由siRNA与内环境的一些酶（内切酶、外切酶以及螺旋酶等）结合形成RNA诱导沉默复合物(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。RISC能够解开siRNA，并精确的指导特异性mRNA降解，从而抵抗外来基因侵入及病毒感染。因此，将dsRNA分子导入细胞内，可以特异性地降解细胞内与其同源的mRNA，使靶标基因的不表达或表达水平下降，通过封闭内源性基因的表达，来短暂的失活该基因或实现基因功能丧失。1.4.2RNAi途径在昆虫和其他节肢动物中，已知以下三种不同类型，且起着至关重要的作用小RNA，可以触发siRNA、miRNA和piRNA三种相应的RNAi途径（图1-2）[48-49]。图1-2.在昆虫中鉴定出不同RNA干扰（RNAi）途径的机制[16]。Figure1-2.MechanismsofdifferentRNAinterference(RNAi)pathwaysidentifiedininsects[16].
塔里木大学硕士学位论文第2章马铃薯甲虫胰岛素关键基因的克隆和RNAi生物测定23图2-2.昆虫TSC1/2蛋白的氨基酸序列比对（A/B）黑色条表示TSC1/2的功能域，黑色、灰色、白色阴影分别表示氨基酸序列的一致性100%，80%和80%以下。Fig2-2Multiplealignmentofaminoacidsequence（A/B）ofTSC1/2proteinsininsectsBlackboxshowsFunctionaldomainofTSC1/2.Black,gray,andwhiteshadowsindicatethattheaminoacidsequenceidentitiesare100%,80%,andbelow80%,respectively.2.2.2马铃薯甲虫类胰岛素途径关键基因的进化分析利用NJ系统发育构树方法发现，马铃薯甲虫AKT与鞘翅目的光肩星天牛Anoplophoraglabripennis和白蜡窄吉丁Agrilusplanipennis直系同源蛋白亲缘关系较近，且聚为一支；半翅目的茶翅蝽Halyomorphahalys和温带臭虫Cimexlectularius聚为一支，
【参考文献】：
期刊论文
[1]马铃薯甲虫N-β-丙酰多巴胺水解酶基因的克隆及功能分析[J]. 杜晓燕,付开赟,徐晴玉,吐尔逊·阿合买提,丁新华,何江,郭文超. 昆虫学报. 2018(06)
[2]昆虫类胰岛素及其功能研究进展[J]. 陈晓昂,姚洪渭,叶恭银. 中国生物防治学报. 2017(05)
[3]腺苷高半胱氨酸水解酶基因dsRNA对马铃薯甲虫幼虫毒力测定[J]. 李晓旭,郭文超,付开赟,李国清,吐尔逊,何江. 新疆农业科学. 2015(01)
[4]马铃薯甲虫3个烟碱型乙酰胆碱受体α亚基基因的克隆及表达分析[J]. 李晨歌,琚阳,韩召军,姜卫华. 南京农业大学学报. 2014(03)
[5]我国马铃薯甲虫主要生物学、生态学技术研究进展及监测与防控对策[J]. 郭文超,吐尔逊,程登发,谭万忠,张正坤,李国清,姜卫华,邓建宇,吴家和,邓春生,李晶,刘小侠,吕和平. 植物保护. 2014(01)
[6]我国马铃薯甲虫生物防治技术研究进展[J]. 郭文超,邓春生,李国清,邓建宇,姜卫华,吴家和,王佩玲,谭万忠,张青文. 新疆农业科学. 2011(12)
[7]胰岛素信号转导、昆虫发育与老化[J]. 顾世红,陈建国. 昆虫知识. 2009(04)
[8]Role of insulin/insulin-like growth factor 1 signaling pathway in longevity[J]. Chun-Lei Cheng, Zhen Wang, Dian-Dong Li, Institute of Medicinal Biotechnology, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China Tian-Qin Gao, Binzhou Medical College Affiliated Hospital, Binzhou 256603, Shandong Province, China. World Journal of Gastroenterology. 2005(13)
博士论文
[1]马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）海藻糖代谢和几丁质合成相关基因的克隆与功能分析[D]. 史继峰.南京农业大学 2016
[2]β-抑制蛋白1及蛋白激酶B（PKB/Akt）在棉铃虫脱皮激素信号通路中的功能研究[D]. 张孝乾.山东大学 2015
[3]RNA干扰马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）氨基酸营养吸收与运输相关的基因对类胰岛素信号途径的影响[D]. 付开赟.南京农业大学 2015
硕士论文
[1]马铃薯甲虫黑色素合成相关基因的克隆、功能研究及其RNAi效应初探[D]. 杜晓燕.塔里木大学 2018
[2]BmFoxO对家蚕代谢及其生长的调控[D]. 孟竹.西南大学 2018
[3]马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）RNA干扰核心元件基因的克隆与验证[D]. 杨帅.石河子大学 2016
[4]褐飞虱类胰岛素基因分析与功能研究[D]. 何叔舫.浙江大学 2015
[5]桔小实蝇胰岛素信号通路六个重要基因的表达与功能研究[D]. 许抗抗.西南大学 2014
[6]马铃薯甲虫脯氨酸脱氢酶基因的克隆、表达分析及其dsRNA的发酵生产[D]. 吕东.南京农业大学 2010
本文编号：3354091
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3354091.html
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