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烟粉虱性别决定基因的注释与功能研究

发布时间:2023-02-20 18:56
  烟粉虱是世界性的重大农业害虫,寄主谱广、繁殖率高、适应性强、危害性大而难以治理。长期依赖化学杀虫剂进行防治,导致烟粉虱抗药性的产生,新的绿色防控方法的开发及其基础理论研究的开展刻不容缓。昆虫性别决定是物种长期进化选择的结果,影响昆虫的发育和生殖。本研究利用Q烟粉虱基因组及转录组数据信息,注释并克隆了烟粉虱性别决定基因,阐明了这些基因的表达模式及可变剪接模式,并在此基础上利用RNAi技术对部分基因进行功能验证。为筛选烟粉虱防治的靶标基因,开发新的烟粉虱防治方法提供理论依据。主要结果如下:在烟粉虱基因组中共鉴定到26个性别决定基因,其中PSI、dsx、tra2先前已被本实验室报道,另外23个基因包括tra、fru、Sxl等均首次被鉴定到。比较分析不同昆虫同源性别决定基因,发现性别决定基因存在物种特异性,例如tra在蚜虫、家蚕、褐飞虱、埃及伊蚊中缺失;her只存在于果蝇;sisC和sisA只在果蝇和家蝇中被找到。利用烟粉虱转录组信息,分析26个性别决定基因的表达谱,发现这些基因在不同龄期的表达模式上具有相似性:80.8%的基因在卵期表达丰度最高,92.3%的基因在成虫期表达量最低,57.7%...

【文章页数】:113 页

【学位级别】:博士

【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
英文缩略表
第一章 引言
    1.1 昆虫性别决定机制概况
        1.1.1 昆虫性别决定机制的多样性
        1.1.2 黑腹果蝇的性别决定
        1.1.3 膜翅目昆虫的性别决定
        1.1.4 家蚕的性别决定
    1.2 性别决定基因概况
        1.2.1 doublesex基因概况
        1.2.2 transformer基因概况
        1.2.3 Sex lethal基因概况
        1.2.4 intersex基因概况
        1.2.5 fruitless基因概况
    1.3 RNA干扰技术概况
    1.4 烟粉虱概况
第二章 烟粉虱性别决定基因的鉴定和进化分析
    2.1 材料和方法
        2.1.1 供试昆虫与饲养
        2.1.2 Q烟粉虱性别决定基因全基因组鉴定和分析
        2.1.3 豌豆蚜等昆虫性别决定基因的全基因组鉴定
        2.1.4 系统发育分析
        2.1.5 烟粉虱总RNA的提取与cDNA合成
        2.1.6 烟粉虱性别决定基因的克隆验证
    2.2 结果分析
        2.2.1 Q烟粉虱性别决定基因全基因组鉴定
        2.2.2 Q烟粉虱性别决定基因亚克隆
        2.2.3 Q烟粉虱性别决定基因的结构和进化分析
        2.2.4 不同物种性别决定基因的比较
    2.3 小结与讨论
第三章 烟粉虱性别决定基因的表达模式分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 供试昆虫与饲养
        3.1.2 样品收集
        3.1.3 主要仪器与供试试剂
        3.1.4 样品总RNA提取
        3.1.5 性别决定基因在烟粉虱不同龄期的表达模式
    3.2 结果分析
        3.2.1 性别决定基因在转录组的表达分析
        3.2.2 RT-qPCR引物筛选
        3.2.3 RT-qPCR数据分析
        3.2.4 RT-qPCR与转录组数据联合分析
    3.3 小结与讨论
第四章 烟粉虱性别决定基因可变剪接的初探
    4.1 材料和方法
        4.1.1 供试昆虫与饲养
        4.1.2 样品收集
        4.1.3 烟粉虱总RNA提取
        4.1.4 可变剪接体分析
    4.2 结果分析
        4.2.1 性别决定基因在雌/雄转录组的分析比较
        4.2.2 可变剪接的验证
        4.2.3 可变剪接的分类
    4.3 小结与讨论
第五章 烟粉虱PSI基因的克隆、剪接体分析及功能验证
    5.1 材料和方法
        5.1.1 供试昆虫与饲养
        5.1.2 主要仪器与供试试剂
        5.1.3 样品收集
        5.1.4 烟粉虱总RNA提取
        5.1.5 烟粉虱PSI基因的克隆
        5.1.6 可变剪接分析
        5.1.7 序列分析
        5.1.8 系统发育分析
        5.1.9 荧光定量分析
        5.1.10 dsRNA的合成
        5.1.11 饲喂法RNA干扰
    5.2 结果分析
        5.2.1 烟粉虱PSI基因的克隆
        5.2.2 烟粉虱PSI基因的系统发育分析
        5.2.3 PSI基因在烟粉虱不同龄期表达量的分析
        5.2.4 BtPSI可变剪接分析
        5.2.5 BtPSI干扰体系的建立
        5.2.6 BtPSI的功能验证
    5.3 小结与讨论
第六章 烟粉虱ix基因的克隆、剪接体分析及功能验证
    6.1 材料和方法
        6.1.1 供试昆虫及其饲养
        6.1.2 供试试剂与主要仪器
        6.1.3 烟粉虱总RNA提取
        6.1.4 烟粉虱ix基因的克隆
        6.1.5 可变剪接分析
        6.1.6 序列分析
        6.1.7 系统发育分析
        6.1.8 RNA干扰
    6.2 结果分析
        6.2.1 烟粉虱ix基因的克隆
        6.2.2 ix的系统发生分析
        6.2.3 Btix表达模式分析
        6.2.4 Btix可变剪接分析
        6.2.5 Btix RNAi干扰结果
    6.3 小结与讨论
第七章 烟粉虱fru基因的克隆及剪接体分析
    7.1 材料和方法
        7.1.1 供试昆虫及其饲养
        7.1.2 fru基因的克隆
        7.1.3 序列分析
        7.1.4 可变剪接分析
    7.2 结果分析
        7.2.1 烟粉虱fru基因的克隆
        7.2.2 系统发生分析
        7.2.3 表达模式分析
        7.2.4 可变剪接分析
        7.2.5 保守的结合位点预测
    7.3 小结与讨论
全文结论
参考文献
致谢
作者简介



本文编号:3747132

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