基于RNA干扰的美国白蛾基因功能研究及转录组分析

发布时间：2021-08-26 00:54

　　美国白蛾是我国重要林业检疫性害虫,在我国东北、华北及华中部分地区暴发频繁,对我国森林健康和生态安全造成严重威胁。RNA干扰作为研究生物功能基因的重要分子生物学工具,已在多种昆虫中证明了利用该技术沉默重要发育基因,可显著影响昆虫的正常生长发育,是通过分子生物学手段控制害虫的潜在有力工具。RNA干扰在鳞翅目昆虫中较难实现,在美国白蛾中的利用也很少。本研究为进一步探索该技术在美国白蛾中的应用,选取了两种发育关键基因进行试验,并克隆和分析了系统性RNA干扰过程的关键基因SID-1,最后利用转录组测序技术分析了不同RNA干扰处理对美国白蛾幼虫基因表达的影响,并从其中找到与美国白蛾RNA干扰相关的基因。主要研究结果如下:（1）美国白蛾几丁质酶基因HcChi的RNA干扰研究为了解几丁质酶在美国白蛾幼虫蜕皮过程中的作用,利用实时荧光定量PCR检测了HcChi在美国白蛾四、五龄幼虫中的表达,结果表明龄期间该基因表达量维持在较低水平,蜕皮过程中HcChi的相对表达量与正常水平相比显著上调了13到17倍。不同dsChi剂量注射5龄幼虫,2.5μg可最高降低靶标基因表达量的66.8%,0.5μg最终导致幼虫化... 

【文章来源】：中国林业科学研究院北京市

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

RNA干扰途径模型

S2 细胞系中添加 dsRNA，可导致细胞膜电导率的增加，表明 dsRN RNA 通道的开启，正常 S2 细胞和 dsDNA 的刺激都不会改变细胞蚕 BmN4、草地贪夜蛾 Sf9 和小家鼠胚胎干细胞等不同物种的细胞系和果蝇 S2 一样出现了 RNA 干扰效应[129-131]。上述在模式昆虫和细胞了 SID-1 在 dsRNA 转运过程中的功能。

挖掘参与美国白蛾体内 RNA 干扰过程的关键基因，丰富美国白蛾 RNA 干扰机制的理论基础。1.3 研究技术路线以美国白蛾为研究对象，克隆两个昆虫生长发育重要基因乙酰胆碱酯酶（AChE）和涉及 dsRNA 转运的 SID-1 基因，并进行序列分析。通过 RNA 干扰探索对几丁质酶基因和 AChE 基因的干扰效应及其对美国白蛾幼虫生长发育的影响，研究 SID-1 基因在美国白蛾中 RNA 干扰效应中的作用。利用转录组测序分析不同 RNA 干扰注射处理后美国白蛾的差异基因表达，并在其中挖掘参与美国白蛾 RNA 干扰过程的关键基因。具体技术路线图如下（图 1-3）：

【参考文献】：
期刊论文
[1]美国白蛾基因组DNA提取方法比较及不同引物对COⅠ、COⅡ、Cyt b序列的扩增效果[J]. 陈景芸,陈云芳,詹国辉,高渊,蔡平.  江苏农业科学. 2013(01)
[2]中国美国白蛾种群遗传多样性的AFLP分析[J]. 刘颉,李婧,陈敏,骆有庆,陶静.  北京林业大学学报. 2012(04)
[3]不同食料植物对美国白蛾生长发育和繁殖的影响[J]. 武海卫,康智,信善林,秦绪兵,张秋梅,刘焕秀.  应用昆虫学报. 2012(04)
[4]重大外来入侵害虫——美国白蛾生物防治技术研究[J]. 杨忠岐,张永安.  昆虫知识. 2007(04)
[5]美国白蛾生物学上的几个重要特性[J]. 魏晓棠,肖海军,杨东,吴少会,薛芳森,邵秀玲,吴兴海.  植物检疫. 2006(01)
[6]外来入侵种——美国白蛾的研究进展[J]. 季荣,谢宝瑜,李欣海,高增祥,李典谟.  昆虫知识. 2003(01)

博士论文
[1]基于微卫星标记的美国白蛾中国种群入侵遗传学研究[D]. 曹利军.北京林业大学 2016
[2]褐飞虱几丁质降解酶系基因家族分析[D]. 席羽.浙江大学 2014
[3]大草蛉卵黄原蛋白基因功能研究[D]. 刘昌燕.中国农业科学院 2013
[4]重要植物疫害的检测鉴定及分子系统学研究[D]. 廖芳.南开大学 2010



本文编号：3363214