二化螟滞育诱导期对光周期信号的分子响应研究
发布时间：2020-10-24 04:01
大部分昆虫可在滞育诱导期感受光周期信号的变化从而进入滞育,而昆虫在滞育诱导期对光周期信号的分子响应尚不明确。二化螟Chilo suppressalis是一种重要的水稻害虫,受短光照诱导后可以幼虫形式进入滞育,幼虫3龄期是滞育诱导敏感期。本研究以滞育诱导光周期(LD12:12 h)和非滞育诱导光周期(LD16:8h)下的二化螟幼虫为材料,采用了转录组测序、q RT-PCR、基因克隆等技术探究了二化螟滞育诱导期对光周期信号的分子响应,主要结果如下:1、二化螟滞育诱导期响应光周期信号的敏感日龄光周期转换试验结果表明,25oC条件下,二化螟幼虫响应光周期信号的敏感日龄为9-12日龄(幼虫3龄时期)。2、二化螟滞育诱导期响应光周期信号的差异表达基因将25oC下,LD12:12 h和LD16:8 h光周期下的二化螟10日龄幼虫进行比较转录组分析,共得差异表达基因1260个,在滞育诱导条件下上调基因664个,下调基因596个。结果分析表明,差异基因富集到显著富集在Cardiac muscle contraction和Parkinson's disease通路上,同时也富集在ECM-receptor interaction、Calcium signaling pathway、c GMP-PKG signaling pathway、Phototransduction–fly等与光信号转导相关的通路上。研究结果为进一探讨二化螟滞育诱导期光信号转导过程提供了基础。3、二化螟滞育诱导期光信号转导基因的克隆与表达模式对ina D、myosin-IIIb(属“Phototransduction–fly”通路),PKG(属“c GMP-PKG signaling pathway”通路)和CBP E63-1这4个光信号转导相关基因进行克隆和表达模式分析。结果表明PKG、myosin-IIIb可能在滞育诱导期对光周期信号进行转导;CBP E63-1、ina D可能主要在滞育诱导后期对光周期信号进行转导。结果说明这4个基因可能参与二化螟滞育诱导期响应光周期信号的调控。本研究明确了二化螟滞育诱导期响应光周期信号的敏感日龄,获得了二化螟滞育诱导期响应光周期信号的差异基因,分析了与光信号转导相关基因在二化螟滞育诱导期的表达模式。研究结果为明确二化螟滞育诱导期对光周期信号的响应机制奠定了基础,同时可为昆虫滞育诱导期光信号转导机制的研究提供参考。
【学位单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S433.4
【部分图文】：
技术路线图
二化螟滞育诱导期对光周期信号的分子响应研究处理，即 A1-A6 和 B1-B6。A 组中的幼虫饲养在 LD16:8 h 条件下，在不同期用 LD12:12 h 对幼虫进行光周期转换处理。处理 A1 的幼虫一直饲养16:8 h 条件下；处理 A2 的幼虫在 7、8 日龄时接受 LD12:12 h 处理，其余均接受 LD16:8 h 处理；处理 A3 的幼虫在第 9、10 日龄接受 LD12:12 h 处余时间均接受 LD16:8 h 处理，其他处理以此类推。B 组中的幼虫饲养12:12 h 条件下，在不同的时期用 LD16:8 h 对幼虫进行光周期转换处理。试理具体见图 2-1。每个处理 50-60 头幼虫，并设置 3 个生物学重复。二化螟虫期 51 天后仍不化蛹视为其已进入滞育（Chen et al 2016），统计各处理进育的幼虫数量，计算各处理滞育率。
二化螟幼虫滞育率较低，分别为 97.6%和 80.6%显著低于处理 B1、B2、B6 的滞育率（图3-1 B）。已有研究表明二化螟 3 龄期属于滞育诱导的敏感龄期（Xiao et al 2009a），而二化螟 9-12 日龄时期属于 3 龄期。3.2 二化螟滞育诱导期响应光周期信号的差异表达基因为了深入探究二化螟在滞育诱导期对光周期的响应机制，本研究应用转录组测序技术，筛选二化螟滞育诱导期敏感期响应光周期信号的差异表达基因。结合以往的研究，本研究在二化螟幼虫期 10 日龄对 LD12:12 h 和 LD16:8 h 光周期下的二化螟进行转录组测序。3.2.1 转录组测序结果质量评估和 Trinity 拼接样品测序结果质量评估见表 3-1。各样品测序结果错误率均为 0.02%，GC 比例在 46%到 48%之间。RL、RS 这 2 个处理中得到的 Clean Reads 分别为 69203734条、75863594 条。将所得 Clean Reads 进行 Trinity 拼接之后得到共得到 Transcripts197995 条，Unigenes 94448 条。测序结果中 Transcripts 和 Unigenes 的分布情况见图 3-2 和图 3-3。其中，Transcripts 的平均长度为 713 bp，长度在 200-500 bp之间的 Transcripts 占 67.64%；Unigenes 平均长度为 1195 bp，长度在 500-1000 bp之间的 Unigenes 占 29.83%（表 3-2）。
【参考文献】
本文编号：2853988
【学位单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S433.4
【部分图文】：
技术路线图
二化螟滞育诱导期对光周期信号的分子响应研究处理，即 A1-A6 和 B1-B6。A 组中的幼虫饲养在 LD16:8 h 条件下，在不同期用 LD12:12 h 对幼虫进行光周期转换处理。处理 A1 的幼虫一直饲养16:8 h 条件下；处理 A2 的幼虫在 7、8 日龄时接受 LD12:12 h 处理，其余均接受 LD16:8 h 处理；处理 A3 的幼虫在第 9、10 日龄接受 LD12:12 h 处余时间均接受 LD16:8 h 处理，其他处理以此类推。B 组中的幼虫饲养12:12 h 条件下，在不同的时期用 LD16:8 h 对幼虫进行光周期转换处理。试理具体见图 2-1。每个处理 50-60 头幼虫，并设置 3 个生物学重复。二化螟虫期 51 天后仍不化蛹视为其已进入滞育（Chen et al 2016），统计各处理进育的幼虫数量，计算各处理滞育率。
二化螟幼虫滞育率较低，分别为 97.6%和 80.6%显著低于处理 B1、B2、B6 的滞育率（图3-1 B）。已有研究表明二化螟 3 龄期属于滞育诱导的敏感龄期（Xiao et al 2009a），而二化螟 9-12 日龄时期属于 3 龄期。3.2 二化螟滞育诱导期响应光周期信号的差异表达基因为了深入探究二化螟在滞育诱导期对光周期的响应机制，本研究应用转录组测序技术，筛选二化螟滞育诱导期敏感期响应光周期信号的差异表达基因。结合以往的研究，本研究在二化螟幼虫期 10 日龄对 LD12:12 h 和 LD16:8 h 光周期下的二化螟进行转录组测序。3.2.1 转录组测序结果质量评估和 Trinity 拼接样品测序结果质量评估见表 3-1。各样品测序结果错误率均为 0.02%，GC 比例在 46%到 48%之间。RL、RS 这 2 个处理中得到的 Clean Reads 分别为 69203734条、75863594 条。将所得 Clean Reads 进行 Trinity 拼接之后得到共得到 Transcripts197995 条，Unigenes 94448 条。测序结果中 Transcripts 和 Unigenes 的分布情况见图 3-2 和图 3-3。其中，Transcripts 的平均长度为 713 bp，长度在 200-500 bp之间的 Transcripts 占 67.64%；Unigenes 平均长度为 1195 bp，长度在 500-1000 bp之间的 Unigenes 占 29.83%（表 3-2）。
【参考文献】
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本文编号：2853988
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