褐飞虱和白背飞虱唾液腺转录组分析
发布时间：2021-04-18 20:34
褐飞虱Nilaparvata lugens（Stal）和白背飞虱Sogatella furcifera（Horvath）是两种危害水稻的刺吸式害虫,不仅刺吸寄主植物汁液还可传播多种病毒病。有研究表明,其唾液在其危害过程中发挥着重要的作用。本研究从昆虫分子生理角度入手,利用高通量测序的方法获得褐飞虱和白背飞虱的唾液腺转录组数据,通过生物信息学分析,筛选出了唾液腺中可能与昆虫取食和抵御植物防御反应等有关的重要基因。并利用qPCR分析了这些基因在稻飞虱不同组织部位的表达谱。另外,利用RNAi技术验证了白背飞虱唾液腺特异表达基因——多铜氧化酶4（multicopper oxidase 4,MC04）,为研究其在白背飞虱-水稻互作中的作用奠定了基础。主要研究结果如下:（1）对褐飞虱的唾液腺转录组进行了高通量测序褐飞虱唾液腺转录组测序获得了 55,913条序列,平均长度为751 bp,得到45,421条Unigene,平均长度为668 bp,16,210条序列在（占所有Unigene总数的35.68%）Nr数据库中得到注释,12,758条序列有GO注释,KEGG通路中有6,917条unigene被...
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２褐飞虱唾液腺基因ＧＯ功能分类图??ＧＯ划分为“参与生物过程”、“基因分子功能”、“细胞组成成分”三个本体，ｙ轴表示各子条??目中Ｕｎｉｇｅｎｃ的数量
褐飞虱和白背飞虱唾液腺转录组分析??２．３．６候选内参基因的稳定性分析??２．３．６．１荧光定量引物扩增效率??首先使用普通的ＲＴ－ＰＣＲ对实验引物进行检验，得到单…扩增、目的条带清晰且??引物一．聚体较少的理想结果（图２－４）。另外荧光定量ＰＣＲ溶解丨丨１｜线分析结果也显示，??该实验引物质量高，１：１无非特异性扩增。为丫获得引物的扩增效率，将模板ｃＤＮＡ做??了?６个５倍梯度稀释（５°，?５＇?５之５＇?５＇?５－５），以模板稀释倍数的Ｌｏｇ值为横坐??标，Ｃｔ值为纵坐标构建标准曲线，标准曲线的相关系数Ｒ２＞〇．９８，结果可信度越高，根??据斜率计算扩增效率，并将其列在表２－１中。??｜＾｜??图２－４荧光定量引物凝胶电泳图??Ｍ?为?ＤＬ２０００?Ｍａｒｋｅｒ。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ａｇｒｏｓｅ?ｇｅｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｉｍｅｒｓ?ｏｆ?ｑＰＣ＇Ｒ．??Ｍ?ｉｎｄｉｃａｔｅｓ?ｔｈｅ?ＤＮＡ?ｍａｒｋｅｒ?ＤＬ２０００．??２．３．６．２候选内参基因的表达水平??为了验证候选内参ＭＷ的表达水平，对７个候选ＭＷ在褐飞纟Ｍ织部位的循环??阈值（Ｃｔ）进行了比较，并计算平均值绘制成阁。如图２－５所示，所冇候选内参基Ｗ??的平均Ｃｔ值介于１５．５３?（１８Ｓ）至２４．１５?（ＲＰＳ１１）?，?１８的Ｃｔ均值最小（表达水平??最高）和ＲＰＳ１１的Ｃｔ均值最大（表达水平最低）。７候选内参基因Ｃｔ值变化范围??较校??２９??
２褐飞虱唾液腺转录组分析??２６?ｐ??２４?－?Ｔ??｜?■?＾??二?２２?■??３?Ｔ???」Ｉ??ＴＯ?一Ｉ??｜?２０?－?丄丄?「１＾?一??〇?．?Ｉ?——?Ｌ＿Ｊ?——??８?１８?－Ｉ?［?一?一?丄一??｜?１６?＇?ＩＩ??＾１４－?＾??Ｉ?Ｉ?？?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???ＲＰＬ９?ＲＰＳ１１?ＲＰＳ１５?ＡＣＴ?ＭＡＣＴ?ＴＵＢ?１８Ｓ??图２－５候选基因的表达水平??根据褐飞虱的候选基因的循环阈值（Ｃｔ值）来表示他们的表达水平。这些是以数据箱须图表示的；??方块代表２５％和７５％的值，Ｃｔ值平均值是通过箱体中间的粗线表示的，两个“盒须”分别代表最大??值和最小值。??Ｆｉｇ?２－５?Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｃａｎｄｉｄａｔｅ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｇｅｎｅｓ??Ｔｈｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｅｖｅｌ?ｏｆ?ｃａｎｄｉｄａｔｅ?Ｎｉｌａｐａｒｖａｔａ?ｌｕｇｅｎｓ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｇｅｎｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｏｔａｌ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｉｓ?ｓｈｏｗｎ?ｉｎ?ｔｅｒｍｓ??ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｙｃｌｅ?ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ?ｎｕｍｂｅｒ?（Ｃｔ－ｖａｌｕｅ）．?Ｔｈｅ?ｄａｔａ?ａｒｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ?ａｓ?ｗｈｉｓｋｅｒ?ｂｏｘ?ｐｌｏｔｓ；?ｔｈｅ?ｂｏｘ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ??ｔｈｅ?２５ｔｈ－７５ｔｈ?ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅｓ，?ｔｈｅ?ａｖｅｒａｇｅ?ｖａｌｕｅ?ｏｆ?Ｃｔ－ｖａｌｕｅ?ｉｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｂｙ?ａ?ｂａｒ?ａｃｒｏｓｓ?ｔｈｅ?ｂｏｘ，?ｔｈｅ?ｗｈｉｓｋｅｒｓ??ｏｎ?ｅａｃｈ?ｂｏｘ?ｒｅｐｒｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]唾液成分在刺吸式昆虫与植物关系中的作用[J]. 严盈,刘万学,万方浩. 昆虫学报. 2008(05)
[2]水稻品种抗稻褐飞虱育种的研究进展[J]. 王传之,于洁,裴庆利,刘丕庆,蔡中全,张磊,吴世民. 安徽农业科学. 2008(08)
[3]白背飞虱的生物学特性[J]. 王毅. 农技服务. 2007(01)
[4]中国的白背飞虱研究概况[J]. 沈君辉,尚金梅,刘光杰. 中国水稻科学. 2003(S1)
[5]我国褐飞虱不同地理种群的生物学比较[J]. 邓望喜,周小尼,李绍勤,仇啸云. 植物保护学报. 2000(02)
[6]白背飞虱的寄主和耐饥力[J]. 黄次伟,冯炳灿,王焕弟,姚静,宋丽君. 昆虫知识. 1985(05)
[7]杂交水稻白背飞虱发生特点的观察[J]. 黄次伟,冯炳灿,王焕弟,姚静,宋丽君. 浙江农业科学. 1985(04)
博士论文
[1]褐飞虱致害性变异相关机理研究[D]. 禹海鑫.浙江大学 2013
硕士论文
[1]南方水稻黑条矮缩病毒对白背飞虱唾液腺转录组影响的研究[D]. 安兴奎.中国农业科学院 2015
本文编号：3146132
【文章来源】：福建农林大学福建省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２褐飞虱唾液腺基因ＧＯ功能分类图??ＧＯ划分为“参与生物过程”、“基因分子功能”、“细胞组成成分”三个本体，ｙ轴表示各子条??目中Ｕｎｉｇｅｎｃ的数量
褐飞虱和白背飞虱唾液腺转录组分析??２．３．６候选内参基因的稳定性分析??２．３．６．１荧光定量引物扩增效率??首先使用普通的ＲＴ－ＰＣＲ对实验引物进行检验，得到单…扩增、目的条带清晰且??引物一．聚体较少的理想结果（图２－４）。另外荧光定量ＰＣＲ溶解丨丨１｜线分析结果也显示，??该实验引物质量高，１：１无非特异性扩增。为丫获得引物的扩增效率，将模板ｃＤＮＡ做??了?６个５倍梯度稀释（５°，?５＇?５之５＇?５＇?５－５），以模板稀释倍数的Ｌｏｇ值为横坐??标，Ｃｔ值为纵坐标构建标准曲线，标准曲线的相关系数Ｒ２＞〇．９８，结果可信度越高，根??据斜率计算扩增效率，并将其列在表２－１中。??｜＾｜??图２－４荧光定量引物凝胶电泳图??Ｍ?为?ＤＬ２０００?Ｍａｒｋｅｒ。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ａｇｒｏｓｅ?ｇｅｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｉｍｅｒｓ?ｏｆ?ｑＰＣ＇Ｒ．??Ｍ?ｉｎｄｉｃａｔｅｓ?ｔｈｅ?ＤＮＡ?ｍａｒｋｅｒ?ＤＬ２０００．??２．３．６．２候选内参基因的表达水平??为了验证候选内参ＭＷ的表达水平，对７个候选ＭＷ在褐飞纟Ｍ织部位的循环??阈值（Ｃｔ）进行了比较，并计算平均值绘制成阁。如图２－５所示，所冇候选内参基Ｗ??的平均Ｃｔ值介于１５．５３?（１８Ｓ）至２４．１５?（ＲＰＳ１１）?，?１８的Ｃｔ均值最小（表达水平??最高）和ＲＰＳ１１的Ｃｔ均值最大（表达水平最低）。７候选内参基因Ｃｔ值变化范围??较校??２９??
２褐飞虱唾液腺转录组分析??２６?ｐ??２４?－?Ｔ??｜?■?＾??二?２２?■??３?Ｔ???」Ｉ??ＴＯ?一Ｉ??｜?２０?－?丄丄?「１＾?一??〇?．?Ｉ?——?Ｌ＿Ｊ?——??８?１８?－Ｉ?［?一?一?丄一??｜?１６?＇?ＩＩ??＾１４－?＾??Ｉ?Ｉ?？?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???ＲＰＬ９?ＲＰＳ１１?ＲＰＳ１５?ＡＣＴ?ＭＡＣＴ?ＴＵＢ?１８Ｓ??图２－５候选基因的表达水平??根据褐飞虱的候选基因的循环阈值（Ｃｔ值）来表示他们的表达水平。这些是以数据箱须图表示的；??方块代表２５％和７５％的值，Ｃｔ值平均值是通过箱体中间的粗线表示的，两个“盒须”分别代表最大??值和最小值。??Ｆｉｇ?２－５?Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｃａｎｄｉｄａｔｅ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｇｅｎｅｓ??Ｔｈｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｌｅｖｅｌ?ｏｆ?ｃａｎｄｉｄａｔｅ?Ｎｉｌａｐａｒｖａｔａ?ｌｕｇｅｎｓ?ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｇｅｎｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｏｔａｌ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｉｓ?ｓｈｏｗｎ?ｉｎ?ｔｅｒｍｓ??ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｙｃｌｅ?ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ?ｎｕｍｂｅｒ?（Ｃｔ－ｖａｌｕｅ）．?Ｔｈｅ?ｄａｔａ?ａｒｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ?ａｓ?ｗｈｉｓｋｅｒ?ｂｏｘ?ｐｌｏｔｓ；?ｔｈｅ?ｂｏｘ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ??ｔｈｅ?２５ｔｈ－７５ｔｈ?ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅｓ，?ｔｈｅ?ａｖｅｒａｇｅ?ｖａｌｕｅ?ｏｆ?Ｃｔ－ｖａｌｕｅ?ｉｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｂｙ?ａ?ｂａｒ?ａｃｒｏｓｓ?ｔｈｅ?ｂｏｘ，?ｔｈｅ?ｗｈｉｓｋｅｒｓ??ｏｎ?ｅａｃｈ?ｂｏｘ?ｒｅｐｒｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]唾液成分在刺吸式昆虫与植物关系中的作用[J]. 严盈,刘万学,万方浩. 昆虫学报. 2008(05)
[2]水稻品种抗稻褐飞虱育种的研究进展[J]. 王传之,于洁,裴庆利,刘丕庆,蔡中全,张磊,吴世民. 安徽农业科学. 2008(08)
[3]白背飞虱的生物学特性[J]. 王毅. 农技服务. 2007(01)
[4]中国的白背飞虱研究概况[J]. 沈君辉,尚金梅,刘光杰. 中国水稻科学. 2003(S1)
[5]我国褐飞虱不同地理种群的生物学比较[J]. 邓望喜,周小尼,李绍勤,仇啸云. 植物保护学报. 2000(02)
[6]白背飞虱的寄主和耐饥力[J]. 黄次伟,冯炳灿,王焕弟,姚静,宋丽君. 昆虫知识. 1985(05)
[7]杂交水稻白背飞虱发生特点的观察[J]. 黄次伟,冯炳灿,王焕弟,姚静,宋丽君. 浙江农业科学. 1985(04)
博士论文
[1]褐飞虱致害性变异相关机理研究[D]. 禹海鑫.浙江大学 2013
硕士论文
[1]南方水稻黑条矮缩病毒对白背飞虱唾液腺转录组影响的研究[D]. 安兴奎.中国农业科学院 2015
本文编号：3146132
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