菠萝洁粉蚧响应杀扑磷基因差异表达分析
发布时间：2021-11-06 13:55
为了研究菠萝洁粉蚧对有机磷杀虫剂在分子水平上的应激反应,采用RNA-seq高通量测序的方法分别对清水处理和杀扑磷药液处理的菠萝洁粉蚧的转录组进行了测序,组装后获得52 806个Unigenes,其中15 890个Unigene在Nr、SwissProt、KOG和KO四个数据库中有注释。与清水处理的对照组相比,杀扑磷药液处理组中共发现8 389个差异表达基因,其中表达量上调的有3 068个,下调的有5 321个。乙酰胆碱酯酶（AchE）、细胞色素P450酶系（P450s）、羧酸酯酶（CarEs）、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）等相关抗逆、解毒基因表达量以下调为主,这可能与以致死中浓度（LC50）杀扑磷药液浸泡30 s的处理方式有关,即杀扑磷对菠萝洁粉蚧处理剂量相对较高。参与分子功能的基因大多体现在结合和催化活性方面,在脂肪酸代谢、淀粉与蔗糖的代谢、溶酶体、甘油酯代谢、神经活性配体受体相互作用和类固醇生物合成等代谢通路显著富集。
【文章来源】：热带农业科学. 2020,40(09)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
样品间差异基因散点图
Gene Ontology中生物学可以分为生物学过程（biological process）、细胞组分（cellular component）和分子功能（molecular function) 3部分，某一差异基因可能同时属于多个功能类别。富集分析发现，差异表达基因中参与生物学过程的差异基因有1 125个，其中参与细胞和新陈代谢过程、单组织过程的差异基因所占比例较高；参与细胞组分的差异基因有552个，其中细胞、细胞组分、细胞膜的差异基因所占比例较高，其余组分比例较低；参与分子功能的差异基因有722个，大多数表现为结合和催化活性。生物学过程、细胞组分和分子功能三部分下调的差异基因数量分别为811个、436个和501个，下调的差异基因数量明显多于上调差异基因数量（图2）。对NN27、NN-Y两个种群样本差异表达基因进行KEGG代谢通路富集分析，发现在脂肪酸代谢（Fatty acid metabolism）、淀粉与蔗糖的代谢（Starch and sucrose metabolism）、溶酶体（Lysosome）、甘油酯代谢（Glycerolipid metab‐olism）、神经活性配体受体相互作用（Neuroac‐tive ligand-receptor interactiom）和类固醇生物合成（Steroid biosynthesis）等代谢通路显著富集（图3）。
昆虫对杀虫剂的应激反应有助于昆虫抗药性的研究，但昆虫对杀虫剂的应激反应有别于昆虫抗药性，是昆虫在短时间内的一种动态反应，而昆虫抗药性是在长期的自然选择过程形成的对杀虫剂的适应性。前人研究发现，昆虫对杀虫剂的应激反应跟杀虫剂的处理剂量有关。乙酰胆碱酯酶活性随甲维盐处理剂量增加时，对斑翅果蝇和黑腹果蝇成虫体内乙酰胆碱酯酶的活性均具有一定的抑制作用，低剂量甲维盐处理斑翅果蝇成虫后，乙酰胆碱酯酶活性明显升高[16]。本研究中乙酰胆碱酯酶等相关抗逆、解毒基因表达量以下调为主，这可能与以致死中浓度（LC50）杀扑磷药液浸泡30 s的处理方式有关。杀扑磷对菠萝洁粉蚧处理时间相对较长，使菠萝洁粉蚧得以与杀扑磷药液充分接触，导致试虫承载的药剂剂量相对较高。杀扑磷药液浸泡处理不同时间对菠萝洁粉蚧相关基因应激反应的影响有待于进一步研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]解毒酶和转运蛋白介导的害虫抗药性分子机制研究进展[J]. 徐莉,王建华,梅宇,李冬植. 农药学学报. 2020(01)
[2]转录组测序技术的研究和应用进展[J]. 崔凯,吴伟伟,刁其玉. 生物技术通报. 2019(07)
[3]星天牛转录组及三大解毒酶家族相关基因系统发育分析[J]. 韩小红,卢赐鼎,华银,林浩宇,是雨霏,吴松青,张飞萍,梁光红. 林业科学. 2019(05)
[4]3种杀虫剂亚致死浓度对斑翅果蝇和黑腹果蝇体内解毒酶的影响[J]. 来守国,高欢欢,翟一凡,陈浩,刘倩,党海燕,于毅,郑方强. 环境昆虫学报. 2018(03)
[5]有机磷类杀虫剂代谢机制研究进展[J]. 王志超,康志娇,史雪岩,高希武. 农药学学报. 2015(01)
[6]菠萝洁粉蚧防治药剂筛选及安全间隔期分析[J]. 何衍彪,詹儒林,孙光明,赵艳龙,常金梅,刘映红. 热带作物学报. 2011(05)
博士论文
[1]菠萝洁粉蚧的分子鉴定、遗传结构及其控制基础研究[D]. 何衍彪.西南大学 2012
本文编号：3479954
【文章来源】：热带农业科学. 2020,40(09)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
样品间差异基因散点图
Gene Ontology中生物学可以分为生物学过程（biological process）、细胞组分（cellular component）和分子功能（molecular function) 3部分，某一差异基因可能同时属于多个功能类别。富集分析发现，差异表达基因中参与生物学过程的差异基因有1 125个，其中参与细胞和新陈代谢过程、单组织过程的差异基因所占比例较高；参与细胞组分的差异基因有552个，其中细胞、细胞组分、细胞膜的差异基因所占比例较高，其余组分比例较低；参与分子功能的差异基因有722个，大多数表现为结合和催化活性。生物学过程、细胞组分和分子功能三部分下调的差异基因数量分别为811个、436个和501个，下调的差异基因数量明显多于上调差异基因数量（图2）。对NN27、NN-Y两个种群样本差异表达基因进行KEGG代谢通路富集分析，发现在脂肪酸代谢（Fatty acid metabolism）、淀粉与蔗糖的代谢（Starch and sucrose metabolism）、溶酶体（Lysosome）、甘油酯代谢（Glycerolipid metab‐olism）、神经活性配体受体相互作用（Neuroac‐tive ligand-receptor interactiom）和类固醇生物合成（Steroid biosynthesis）等代谢通路显著富集（图3）。
昆虫对杀虫剂的应激反应有助于昆虫抗药性的研究，但昆虫对杀虫剂的应激反应有别于昆虫抗药性，是昆虫在短时间内的一种动态反应，而昆虫抗药性是在长期的自然选择过程形成的对杀虫剂的适应性。前人研究发现，昆虫对杀虫剂的应激反应跟杀虫剂的处理剂量有关。乙酰胆碱酯酶活性随甲维盐处理剂量增加时，对斑翅果蝇和黑腹果蝇成虫体内乙酰胆碱酯酶的活性均具有一定的抑制作用，低剂量甲维盐处理斑翅果蝇成虫后，乙酰胆碱酯酶活性明显升高[16]。本研究中乙酰胆碱酯酶等相关抗逆、解毒基因表达量以下调为主，这可能与以致死中浓度（LC50）杀扑磷药液浸泡30 s的处理方式有关。杀扑磷对菠萝洁粉蚧处理时间相对较长，使菠萝洁粉蚧得以与杀扑磷药液充分接触，导致试虫承载的药剂剂量相对较高。杀扑磷药液浸泡处理不同时间对菠萝洁粉蚧相关基因应激反应的影响有待于进一步研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]解毒酶和转运蛋白介导的害虫抗药性分子机制研究进展[J]. 徐莉,王建华,梅宇,李冬植. 农药学学报. 2020(01)
[2]转录组测序技术的研究和应用进展[J]. 崔凯,吴伟伟,刁其玉. 生物技术通报. 2019(07)
[3]星天牛转录组及三大解毒酶家族相关基因系统发育分析[J]. 韩小红,卢赐鼎,华银,林浩宇,是雨霏,吴松青,张飞萍,梁光红. 林业科学. 2019(05)
[4]3种杀虫剂亚致死浓度对斑翅果蝇和黑腹果蝇体内解毒酶的影响[J]. 来守国,高欢欢,翟一凡,陈浩,刘倩,党海燕,于毅,郑方强. 环境昆虫学报. 2018(03)
[5]有机磷类杀虫剂代谢机制研究进展[J]. 王志超,康志娇,史雪岩,高希武. 农药学学报. 2015(01)
[6]菠萝洁粉蚧防治药剂筛选及安全间隔期分析[J]. 何衍彪,詹儒林,孙光明,赵艳龙,常金梅,刘映红. 热带作物学报. 2011(05)
博士论文
[1]菠萝洁粉蚧的分子鉴定、遗传结构及其控制基础研究[D]. 何衍彪.西南大学 2012
本文编号：3479954
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3479954.html
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