韭菜迟眼蕈蚊性别决定基因Bodsx的克
发布时间：2020-11-16 20:03
韭菜迟眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga)是危害韭菜等百合科蔬菜的一种重要害虫,可导致韭菜大量减产。性别决定与分化是影响韭菜迟眼蕈蚊生殖、发育和种群结构的关键因素,doublesex(dsx)基因是控制昆虫性别分化的关键基因。但迄今为止对于韭菜迟眼蕈蚊dsx还没有相关报道。为了研究韭菜迟眼蕈蚊的性别决定基因dsx,我们基于韭菜迟眼蕈蚊转录组数据,比对到Bodsx相关片段,采用RT-PCR与RACE方法克隆出Bodsx基因,利用生物信息软件对所得到的序列进行结构域预测、氨基酸序列比对和系统发育分析。采用定量PCR方法研究了dsx基因在韭菜迟眼蕈蚊不同发育时期的表达情况。采用RNAi技术初步研究了dsx基因在韭菜迟眼蕈蚊体细胞性别决定中的作用。具体结论如下:1.克隆了韭菜迟眼蕈蚊的Bodsx基因,扩增出4条序列,包括6个外显子,其中2个剪切体分别是非性特异性剪切体。预测了韭菜迟眼蕈蚊dsx蛋白,分为雌性特异性蛋白BoDSXF和雄性特异性蛋白BoDSXM。发现BoDSX具有保守的OD1与OD2结构域,这2个结构域主要参与DNA与蛋白质的相互作用。发现了Bodsx具有双翅目昆虫dsx保守结构域:RNA结合蛋白靶序列,内含子沉默序列和蜂类重复序列。2.定量分析发现,韭菜迟眼蕈蚊Bodsx基因从卵期开始表达,3龄期开始上调,最后在成虫期达到最高且雄成虫期表达量显著高于雌虫。3.研究了韭菜迟眼蕈蚊Bodsx基因在发育过程中的功能。Bodsx基因沉默后导致雄性体长和生殖刺突缩短,雌性翅长缩短。Bodsx沉默后还可能影响雄虫的交配能力。韭菜迟眼蕈蚊Bodsx具有保守的昆虫dsx的结构和表达模式,初步研究了Bodsx基因在韭菜迟眼蕈蚊性别决定中的作用。研究结果有助于了解韭菜迟眼蕈蚊性别决定的分子机制,为研究通过控制性别特异特征发育基因来控制韭菜迟眼蕈蚊危害提供新思路。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S433
【部分图文】：
图 1 昆虫遗传型性别决定模式图（Verhulst et al., 2015）Fig. 1 The insect genotype sex determination pattern（Verhulst et al., 2015）Y、XX/XO和 2n/1n分别代表不同染色体性别决定的模型。X-dose、csd、M-factoMP是性别决定的初始信号。sxl 和 tra是性别决定的关键基因。dsx是性别决定的性性状发育的调控是多样的，并像树上的树枝一样延伸到两性分化的各个方面。X/XO and 2n/1n (haplodiploidy) represent the different chromosomal sex determining stal imprinting and PSI+IMP are primary signal of sex determining. Sxl and tra are mas doublesex gene of sex determining. The regulation by dsx on dimorphic traits developand extends to all aspects of sexual differentiation like the branches on a tree.（Ceratitis capitata）的性别决定的初级信号是由一个位于体连锁的强雄因子（M-factor）决定的（Willhoeft et al.，19与 tra 基因同源但不与 sxl 基因同源，能调控下游的 dsx 与 fet al.，2002；Salvemini et al.，2009）。在 XY 型的胚胎中，异性自我调控循环，也会对 mRNA 起作用或激活蛋白活性，式。然而在 XX 型胚胎中，由于没有 M-factor 的存在，tra
Exon 5（352 bp）和一个 Exon 6（1141 bp）的外显子（图2），分别命名为外显子 E2、E3、E4、E5 和 E6。其中外显子 E4 没有扩增到 polyA，但是扩增到了终止密码子 TGA。初步判断 Bodsx 基因由 6 个外显子组成：E1、E2、E3、E4、E5 和 E6。韭菜迟眼蕈蚊 dsx 产生 4种类型的转录本。E1、E2 和 E4 组成的转录本，只在雌虫模板中扩增得到，是雌特异性转录本；E1、E2、E3 和 E4 组成的转录本在雌雄模板中均可扩增得到，是非性别特异性的转录本；E1 和 E5 组成的转录本，只在雄虫模板中扩增得到，是雄特异性转录本；E1 和 E6 组成的转录本在雌雄模板中均可扩增得到，是非性别特异性的转录本。对这 4 个转录本进行开放阅读框 ORF预测以及蛋白比对 BLAST，根据比对到的相
3.2.2 Bodsx 的保守结构域预测预测了Bodsx的保守结构域，发现韭菜迟眼蕈蚊Bodsx 4个剪切体都有OD1结构域，其中2个剪切体还含有OD2结构域（图3）。通过与已报道的在dsx基因上发现的保守序列比对发现，韭菜迟眼蕈蚊Bodsx除了OD1和OD2结构域外，还有昆虫dsx保守的结构域，具体包括:
【参考文献】
本文编号：2886599
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S433
【部分图文】：
图 1 昆虫遗传型性别决定模式图（Verhulst et al., 2015）Fig. 1 The insect genotype sex determination pattern（Verhulst et al., 2015）Y、XX/XO和 2n/1n分别代表不同染色体性别决定的模型。X-dose、csd、M-factoMP是性别决定的初始信号。sxl 和 tra是性别决定的关键基因。dsx是性别决定的性性状发育的调控是多样的，并像树上的树枝一样延伸到两性分化的各个方面。X/XO and 2n/1n (haplodiploidy) represent the different chromosomal sex determining stal imprinting and PSI+IMP are primary signal of sex determining. Sxl and tra are mas doublesex gene of sex determining. The regulation by dsx on dimorphic traits developand extends to all aspects of sexual differentiation like the branches on a tree.（Ceratitis capitata）的性别决定的初级信号是由一个位于体连锁的强雄因子（M-factor）决定的（Willhoeft et al.，19与 tra 基因同源但不与 sxl 基因同源，能调控下游的 dsx 与 fet al.，2002；Salvemini et al.，2009）。在 XY 型的胚胎中，异性自我调控循环，也会对 mRNA 起作用或激活蛋白活性，式。然而在 XX 型胚胎中，由于没有 M-factor 的存在，tra
Exon 5（352 bp）和一个 Exon 6（1141 bp）的外显子（图2），分别命名为外显子 E2、E3、E4、E5 和 E6。其中外显子 E4 没有扩增到 polyA，但是扩增到了终止密码子 TGA。初步判断 Bodsx 基因由 6 个外显子组成：E1、E2、E3、E4、E5 和 E6。韭菜迟眼蕈蚊 dsx 产生 4种类型的转录本。E1、E2 和 E4 组成的转录本，只在雌虫模板中扩增得到，是雌特异性转录本；E1、E2、E3 和 E4 组成的转录本在雌雄模板中均可扩增得到，是非性别特异性的转录本；E1 和 E5 组成的转录本，只在雄虫模板中扩增得到，是雄特异性转录本；E1 和 E6 组成的转录本在雌雄模板中均可扩增得到，是非性别特异性的转录本。对这 4 个转录本进行开放阅读框 ORF预测以及蛋白比对 BLAST，根据比对到的相
3.2.2 Bodsx 的保守结构域预测预测了Bodsx的保守结构域，发现韭菜迟眼蕈蚊Bodsx 4个剪切体都有OD1结构域，其中2个剪切体还含有OD2结构域（图3）。通过与已报道的在dsx基因上发现的保守序列比对发现，韭菜迟眼蕈蚊Bodsx除了OD1和OD2结构域外，还有昆虫dsx保守的结构域，具体包括:
【参考文献】
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本文编号：2886599
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