松材线虫Bxy012009、Bxy005783和Bxy003854表达特性与功能分析
发布时间：2022-02-08 13:04
松材线虫病（Pine wilt disease）是由松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）引起的毁灭性的松属植物流行性病害。松材线虫病常年在我国多个省市发生,造成严重损失。近来研究发现松材线虫作为外来入侵物种其入侵性与其繁殖率有密切联系,且种群性比是影响繁殖率的重要因素,但目前对于松材线虫性别决定和分化机制尚不清楚。另一方面,松材线虫dauer幼虫阶段具有较强适应不良环境的能力,且dauer幼虫能借由天牛的取食活动进行扩散,但对于松材线虫dauer幼虫的形成机制尚未明确。深入研究松材线虫性别决定和dauer幼虫形成机制问题有利于发展新的松材线虫病防控策略。本研究本研究参考秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）性别决定基因fem-1和fem-2,以及与dauer幼虫形成基因daf-12,克隆松材线虫中同源基因。克隆获得松材线虫Bxy012009、Bxy005783和Bxy003854片段后,采用实时定量PCR、原位杂交、RNA干扰等技术,探究其时空动态表达特性和调控功能。具体研究结果如下:一、实时定量PCR结果表明,Bxy012009和Bx...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
秀丽隐杆线虫性别决定信号通路[51]
1文献综述9图1.4dauer形成调控模型[70]Figure1.4AmodelfortheregulatoryplasticityofdauerformationTGF-β途径是调节dauer形成的主要内分泌途径之一[75]。通过遗传分组，daf-1和daf-4，daf-7，daf-8和daf-14突变体（均为Daf-c）都可以被daf-3和daf-5（均为Daf-d）有效抑制[76]。这些Daf-c基因型还显示出对取食和觅食的影响，增加脂肪沉积和卵子滞留。这些基因确定了TGF-β信号转导的核心成分：daf-7基因编码TGF-β，daf-1和daf-4分别编码I型和II型TGF-β受体[77-78]。daf-3，daf-8和daf-14编码SMAD，是该途径的核效应子[79-80]。最后，daf-5编码转录因子SNO/SKI，与SMAD相互作用[81]。daf-7/TGF-β仅在ASI神经感觉细胞中表达，而下游受体和转录因子则广泛表达[82-83]。正如遗传学所预测的那样，daf-7/TGF-β在神经细胞中特异表达，其表达受到食物的正向调节，并受到dauer信息素和高温的抑制[82,84]。在有利的条件下，高水平分泌的daf-7/TGF-β结合并激活靶组织中的DAF-1/4受体激酶。这些受体被认为会磷酸化daf-8和daf-14编码的SMAD，从而导致其活化，从而抑制和daf-5/SNOSKI形成复合物，并促进能量代谢和生殖生长。在不利的条件下，减少daf-7/TGF-β的表达，daf-5/SNOSK与daf-3/SMAD形成复合体，抑制daf-9基因的表达，使得线虫进入dauer期[85-86]。且有研究表
松材线虫Bxy012009、Bxy005783和Bxy003854表达特性与功能分析263结果与分析3.1松材线虫Bxy012009、Bxy005783和Bxy003854基因生物信息学分析3.1.1松材线虫Bxy012009基因生物信息学分析以松材线虫cDNA为模板，用特异性引物PCR扩增后得到一条约856bp的Bxy012009基因片段。利用NCBI的ORFfinder进行开放阅读框搜索，发现Bxy012009包含一个681bp的完整ORF，编码226个氨基酸，且对序列进行分析显示与fem-1基因高度同源。通过蛋白质序列理化参数计算软件ExPASyProtParamtool获得了fem-1基因蛋白的分子式为：C1100H1756N296O351S14，分子量为25.19kDa，全长蛋白的理论等电点pI值为4.8。推测其体外半衰期为30h，不稳定指数（II）为26.14，是一类较稳定的蛋白。TMHMM预测结果显示该蛋白不含有跨膜结构域；SignalP3.0Server预测结果显示该蛋白不具有N端的信号肽序列，表明蛋白可能定位在细胞质基质或细胞器。利用DNAMAN多序列比对发现，Bxy012009编码的蛋白与多个物种的锚蛋白重复序列具有较高一致性（如图3.1A），表明该蛋白属于含有ANK重复序列的一类蛋白。利用MEGA7对不同物种的fem-1蛋白序列做系统发育分析，结果显示，松材线虫Bxy012009与秀丽隐杆线虫位于同一分支，并与其它物种区分开来（图3.1B）。注：A蛋白序列比对；B进化分析图3.1Bxy012009基因序列比对与发育进化分析Figure3.1SequencealignmentandphylogeneticanalysisofBxy012009
【参考文献】：
期刊论文
[1]松材线虫病发生及防控现状[J]. 王曦茁,曹业凡,汪来发,朴春根,李成录. 环境昆虫学报. 2018(02)
[2]营养和蒎烯胁迫条件下松材线虫雌雄比变化规律[J]. 王璇,理永霞,张星耀. 林业科学. 2017(08)
[3]树栖真菌对扩散型松材线虫生活史的影响[J]. 吕全,刘慧敏,曾凡勇,陈卫平,李成喜,张星耀. 植物病理学报. 2015(02)
[4]松墨天牛携带松材线虫传播的化学生态学机制[J]. 郑雅楠,杨忠岐,王小艺. 植物保护. 2014(01)
[5]东亚飞蝗fem-1基因的克隆与表达分析[J]. 时红,郝友进,陈斌,司凤玲,王鹏,何正波. 昆虫学报. 2013(07)
[6]松材线虫病病原学研究的几个问题[J]. 叶建仁,黄麟. 中国森林病虫. 2012(05)
[7]松材线虫及其关键传媒墨天牛的研究进展[J]. 宁眺,方宇凌,汤坚,孙江华. 昆虫知识. 2004(02)
[8]松材线虫个体发育研究[J]. 叶为民,冯志新. 华南农业大学学报. 1993(02)
本文编号：3615116
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
秀丽隐杆线虫性别决定信号通路[51]
1文献综述9图1.4dauer形成调控模型[70]Figure1.4AmodelfortheregulatoryplasticityofdauerformationTGF-β途径是调节dauer形成的主要内分泌途径之一[75]。通过遗传分组，daf-1和daf-4，daf-7，daf-8和daf-14突变体（均为Daf-c）都可以被daf-3和daf-5（均为Daf-d）有效抑制[76]。这些Daf-c基因型还显示出对取食和觅食的影响，增加脂肪沉积和卵子滞留。这些基因确定了TGF-β信号转导的核心成分：daf-7基因编码TGF-β，daf-1和daf-4分别编码I型和II型TGF-β受体[77-78]。daf-3，daf-8和daf-14编码SMAD，是该途径的核效应子[79-80]。最后，daf-5编码转录因子SNO/SKI，与SMAD相互作用[81]。daf-7/TGF-β仅在ASI神经感觉细胞中表达，而下游受体和转录因子则广泛表达[82-83]。正如遗传学所预测的那样，daf-7/TGF-β在神经细胞中特异表达，其表达受到食物的正向调节，并受到dauer信息素和高温的抑制[82,84]。在有利的条件下，高水平分泌的daf-7/TGF-β结合并激活靶组织中的DAF-1/4受体激酶。这些受体被认为会磷酸化daf-8和daf-14编码的SMAD，从而导致其活化，从而抑制和daf-5/SNOSKI形成复合物，并促进能量代谢和生殖生长。在不利的条件下，减少daf-7/TGF-β的表达，daf-5/SNOSK与daf-3/SMAD形成复合体，抑制daf-9基因的表达，使得线虫进入dauer期[85-86]。且有研究表
松材线虫Bxy012009、Bxy005783和Bxy003854表达特性与功能分析263结果与分析3.1松材线虫Bxy012009、Bxy005783和Bxy003854基因生物信息学分析3.1.1松材线虫Bxy012009基因生物信息学分析以松材线虫cDNA为模板，用特异性引物PCR扩增后得到一条约856bp的Bxy012009基因片段。利用NCBI的ORFfinder进行开放阅读框搜索，发现Bxy012009包含一个681bp的完整ORF，编码226个氨基酸，且对序列进行分析显示与fem-1基因高度同源。通过蛋白质序列理化参数计算软件ExPASyProtParamtool获得了fem-1基因蛋白的分子式为：C1100H1756N296O351S14，分子量为25.19kDa，全长蛋白的理论等电点pI值为4.8。推测其体外半衰期为30h，不稳定指数（II）为26.14，是一类较稳定的蛋白。TMHMM预测结果显示该蛋白不含有跨膜结构域；SignalP3.0Server预测结果显示该蛋白不具有N端的信号肽序列，表明蛋白可能定位在细胞质基质或细胞器。利用DNAMAN多序列比对发现，Bxy012009编码的蛋白与多个物种的锚蛋白重复序列具有较高一致性（如图3.1A），表明该蛋白属于含有ANK重复序列的一类蛋白。利用MEGA7对不同物种的fem-1蛋白序列做系统发育分析，结果显示，松材线虫Bxy012009与秀丽隐杆线虫位于同一分支，并与其它物种区分开来（图3.1B）。注：A蛋白序列比对；B进化分析图3.1Bxy012009基因序列比对与发育进化分析Figure3.1SequencealignmentandphylogeneticanalysisofBxy012009
【参考文献】：
期刊论文
[1]松材线虫病发生及防控现状[J]. 王曦茁,曹业凡,汪来发,朴春根,李成录. 环境昆虫学报. 2018(02)
[2]营养和蒎烯胁迫条件下松材线虫雌雄比变化规律[J]. 王璇,理永霞,张星耀. 林业科学. 2017(08)
[3]树栖真菌对扩散型松材线虫生活史的影响[J]. 吕全,刘慧敏,曾凡勇,陈卫平,李成喜,张星耀. 植物病理学报. 2015(02)
[4]松墨天牛携带松材线虫传播的化学生态学机制[J]. 郑雅楠,杨忠岐,王小艺. 植物保护. 2014(01)
[5]东亚飞蝗fem-1基因的克隆与表达分析[J]. 时红,郝友进,陈斌,司凤玲,王鹏,何正波. 昆虫学报. 2013(07)
[6]松材线虫病病原学研究的几个问题[J]. 叶建仁,黄麟. 中国森林病虫. 2012(05)
[7]松材线虫及其关键传媒墨天牛的研究进展[J]. 宁眺,方宇凌,汤坚,孙江华. 昆虫知识. 2004(02)
[8]松材线虫个体发育研究[J]. 叶为民,冯志新. 华南农业大学学报. 1993(02)
本文编号：3615116
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