褐飞虱体表脂质合成通路基因研究

发布时间：2022-07-29 10:50

　　昆虫脂质是其表皮的重要组成成分,其中体表脂质是昆虫维持正常生命活动的第一道防护屏障。体表脂质合成通路主要由乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、脂肪酸合成酶（FAS）、脂肪酸去饱和酶（FAD）、脂肪酸延长酶（ELO）、脂酰辅酶A还原酶（FAR）、蜡酯合酶（WS）以及细胞色素P450单加氧酶（CYP4G）参与。然而,体表脂质合成基因在不同昆虫中的研究较为分散,且一种昆虫中局限于一个或部分几个家族基因的研究,尚缺乏对其合成通路的系统性了解与研究。褐飞虱（Nilaparvata lugens Stal）,属于半翅目飞虱科,不完全变态昆虫,是亚洲“头号”水稻害虫。褐飞虱生活在水稻田间,它不仅要能很好地适应湿度很大的水田环境,还要能在稻田水面活动,因此研究褐飞虱体表脂质合成不仅可以进一步促进昆虫体表脂质的研究,而且对发展新的褐飞虱防治技术具有重要价值。但目前褐飞虱体表脂质合成的研究仍处于空白阶段,本论文从分析褐飞虱体表脂质入手,并基于对基因组、转录组、脂质组的生物信息学分析,利用RNA干扰（RNAi）、GC/MS、扫描电子显微镜（SEM）、三维体积重构等技术,对褐飞虱体表脂质合成通路基因进行了系统的鉴定及... 

【文章页数】：172 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
缩写列表
第一章 文献综述
    1.1 昆虫体表脂质研究概况
        1.1.1 昆虫表皮的结构及功能
        1.1.2 昆虫体表脂质的来源与运输
        1.1.3 昆虫体表脂质的化学组成
    1.2 昆虫体表脂质生物合成通路基因的研究进展
        1.2.1 ACC
        1.2.2 FAS
        1.2.3 ELO
        1.2.4 FAD
        1.2.5 FAR
        1.2.6 WS
        1.2.7 CYP4G
    1.3 昆虫体表脂质的主要生物学功能
    1.4 褐飞虱体表脂质研究概况
    1.5 研究的内容与意义
第二章 实验仪器、材料及方法
    2.1 主要实验仪器
    2.2 分子生物学实验常用试剂盒
    2.3 常用实验试剂及配制
    2.4 实验方法
        2.4.1 水稻品种及培养
        2.4.2 褐飞虱虫源及饲养
        2.4.3 Trizol法提取样品总RNA
        2.4.4 总RNA反转录
        2.4.5 DNA纯化胶回收
        2.4.6 CaCl2法制备大肠杆菌感受态
        2.4.7 T载体连接
        2.4.8 热激法转化
        2.4.9 挑斑摇菌
        2.4.10 质粒抽提
        2.4.11 实时荧光定量PCR
        2.4.12 双链RNA合成
        2.4.13 褐飞虱RNAi显微注射
        2.4.14 扫描电子显微镜样品制备及观察
        2.4.15 Eosin Y渗透染色实验
        2.4.16 尼罗红染色实验
        2.4.17 模拟降雨实验
        2.4.18 耐干燥实验
        2.4.19 褐飞虱生殖力测定
        2.4.20 褐飞虱体重测定
        2.4.21 褐飞虱甘油三酯含量测定
        2.4.22 褐飞虱体表脂质的提取与检测
        2.4.23 褐飞虱CHC的提取、纯化及GC/MS检测
        2.4.24 整体脂质的提取与检测
        2.4.25 昆虫表皮孔道的三维重构
    2.5 引物信息
    2.6 系统发育分析所用序列信息
第三章 褐飞虱体表脂质分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 褐飞虱种群及饲养
        3.2.2 褐飞虱体表的观察
        3.2.3 体表脂质化学成分分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 褐飞虱体表的观察
        3.3.2 体表脂质主要成分分析
    3.4 讨论
第四章 褐飞虱体表脂质合成通路基因家族的鉴定
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 褐飞虱种群及饲养
        4.2.2 基因鉴定与序列分析
        4.2.3 系统进化分析
        4.2.4 时空表达模式
        4.2.5 RNA干扰实验
    4.3 结果与分析
        4.3.1 基因鉴定及系统发育分析
        4.3.2 时空表达分析
        4.3.3 功能基因初步筛查
    4.4 讨论
第五章 褐飞虱脂肪酸延长酶基因家族
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 褐飞虱种群及饲养
        5.2.2 ELO基因鉴定与系统进化分析
        5.2.3 时空表达模式
        5.2.4 ELO基因的RNA干扰
    5.3 结果与分析
        5.3.1 褐飞虱ELO基因时空表达分析
        5.3.2 RNAi表型分析
        5.3.3 NlELO10对虫体整体脂质代谢的影响
    5.4 讨论
        5.4.1 ELO基因对褐飞虱生长发育的重要性
        5.4.2 ELO基因功能在昆虫进化过程中的保守性
        5.4.3 ELO基因对褐飞虱表皮防水性与保水性的作用
第六章 褐飞虱脂酰辅酶A还原酶基因家族
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 褐飞虱种群及饲养
        6.2.2 FAR基因鉴定与系统进化分析
        6.2.3 时空表达模式
        6.2.4 FAR基因的RNA干扰
    6.3 结果与分析
        6.3.1 褐飞虱FAR基因时空表达分析
        6.3.2 RNAi表型分析
        6.3.3 NlFAR7在表皮结构形成中的作用
        6.3.4 NlFAR7对虫体整体脂质代谢的影响
    6.4 讨论
        6.4.1 FAR-RNAi致死表型Ⅰ:不同程度蜕皮失败
        6.4.2 FAR-RNAi致死表型Ⅱ:丧失表皮防水性
        6.4.3 FAR-RNAi致死表型Ⅲ:雌成虫生殖力下降
第七章 总结与讨论
    7.1 全文总结与讨论
    7.2 本研究创新点
    7.3 未来研究方向
参考文献
在读期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]白蜡虫蜡酯合酶基因cDNA全长克隆及原核表达[J]. 刘博文,王雪庆,孙涛,亓倩,于淑惠,杨璞,陈晓鸣.  林业科学研究. 2016(04)
[2]昆虫脂肪酸及其脱饱和酶与耐寒性的关系概述[J]. 易杰群,邹志文,张古忍.  环境昆虫学报. 2015(01)
[3]蜡酯合成途径及关键酶的研究进展[J]. 杨璞,徐冬丽,陈晓鸣,刘魏魏,巩中军,胡艳红.  中国细胞生物学学报. 2012(07)



本文编号：3666325