基于代谢组数据的小菜蛾氟虫腈抗性分析

发布时间：2021-08-01 02:39

　　代谢组学是系统生物学的重要组成部分,是对某一生物体组织或细胞在某一特定生理时期或条件下所有代谢产物进行定性和定量分析,以寻找出差异目标代谢物的一种组学研究手段。目前代谢组学研究主要集中在疾病诊断、药物筛选或病理等医学领域,在昆虫对杀虫剂的解毒代谢方面的研究则相对较少。小菜蛾是重要的农业害虫,抗性发展快,已有对小菜蛾抗药性的研究主要集中在解毒酶基因上调、靶标敏感性降低或环境适应等方面,而利用代谢组方法研究代谢改变或信号通路等方面的研究尚未见报道。本文利用代谢组学分析手段,比较氟虫腈抗性品系与敏感品系小菜蛾的代谢组差异,从中挖掘差异代谢物并映射到其对应的代谢通路,在KEGG通路中找到与差异代谢物直接相关的关键酶或蛋白,并结合转录组数据验证其在两品系中的差异表达情况,最后利用RNAi验证该基因对小菜蛾药剂敏感性的影响。主要结果如下:1、小菜蛾代谢物变化通过核磁共振、液质联用仪和气质联用仪的检测,我们在两个品系共14组小菜蛾样品中检测到了 82种差异代谢物。其中氟虫腈抗性品系中有37种代谢物浓度增加,而其余45种代谢物的浓度有所下降。统计学分析表明敏感品系与氟虫腈抗性品系的代谢物轮廓有明显区别... 

【文章来源】：福建农林大学福建省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩略表
1 前言
    1.1 昆虫抗药性研究概况
    1.2 代谢组学在昆虫中的应用概况
        1.2.1 GC在昆虫抗药性研究中的应用
        1.2.2 LC-MS在昆虫抗药性中的应用
        1.2.3 NMR在昆虫抗药性中的应用
        1.2.4 代谢组应用于昆虫抗药性研究存在的问题
    1.3 谷氨酸代谢与谷氨酸脱羧酶概述
    1.4 研究意义及技术路线
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 技术路线
2 材料与方法
    2.1 供试虫源
    2.2 主要试剂与耗材
    2.3 主要仪器
    2.4 代谢组检测样品收集与制备
        2.4.1 NMR样品的制备
        2.4.2 GC-FID样品的制备
        2.4.3 LC-QQQ样品的制备
    2.5 数据采集与处理
        2.5.1 数据采集参数
        2.5.2 数据处理
    2.6 代谢通路分析
    2.7 差异通路与通路关键酶筛选
    2.8 关键酶功能分析
        2.8.1 小菜蛾总RNA的提取
        2.8.2 cDNA合成
        2.8.3 PCR产物回收、克隆与测序
        2.8.4 GAD系统进化树分析
        2.8.5 PxGAD表达模式分析
        2.8.6 dsRNA合成
        2.8.7 靶基因RNAi及表达量测定
        2.8.8 RNAi后的小菜蛾幼虫氟虫腈生物测定
        2.8.9 数据处理与分析
3 结果与分析
    3.1 小菜蛾代谢物组成
    3.2 小菜蛾差异代谢物分析
        3.2.1 代谢轮廓与主要差异代谢物
        3.2.2 小菜蛾样品组聚类分析
    3.3 差异通路分析
    3.4 PxGAD的功能分析
        3.4.1 小菜蛾PxGAD克隆与进化树分析
        3.4.2 PxGAD表达模式分析
        3.4.3 小菜蛾显微注射dsRNA后不同时间点的表达量变化
        3.4.4 RNA介导的PxGAD干扰后氟虫腈生测死亡率变化
4 讨论与展望
    4.1 小菜蛾敏感与抗药品系代谢物变化情况
        4.1.1 氨基酸代谢变化
        4.1.2 能量代谢变化
        4.1.3 脂肪酸和脂质代谢
        4.1.4 对氟虫腈的解毒反应
    4.2 小菜蛾氟虫腈处理后代谢通路变化
    4.3 PxGAD序列与表达模式分析
    4.4 RNA干扰PxGAD后氟虫腈抗性变化
    4.5 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]氟虫腈与昆虫γ-氨基丁酸受体相互作用研究[J]. 张元,张博,任天瑞.  农药学学报. 2016(01)
[2]羧酸酯酶介导的小菜蛾对氟虫腈的抗性[J]. 任娜娜,谢苗,尤燕春,李建玉,陈伟军,程学敏,尤民生.  昆虫学报. 2015(03)
[3]橘小实蝇谷氨酸脱羧酶的生化及分子特性[J]. 魏冬,王涛,豆威,王进军.  中国农业科学. 2014(16)
[4]代谢组学在结直肠癌中的研究进展[J]. 罗嗣蔚,吴昊,沈锡中.  复旦学报(医学版). 2014(04)
[5]意大利蜜蜂工蜂脂肪体胚后发育过程中细胞的增殖和凋亡[J]. 李兆英.  昆虫学报. 2013(11)
[6]苦瓜叶片化学成分的气-质联用分析及抗虫作用研究[J]. 李翔,郭红梅,单少杰,吴志杰,于雅琴,陈宏.  安徽农业科学. 2013(15)
[7]褐飞虱对吡虫啉的抗性机理和靶标分子毒理学[J]. 刘泽文,张懿熙,姚香梅,李健,鲍海波.  昆虫学报. 2010(06)
[8]小菜蛾发生规律及综合防治技术研究[J]. 郝玥,李佰秋.  中国农村小康科技. 2010(03)
[9]Analysis of cytochrome P450 genes in silkworm genome （Bombyx mori）[J]. LI Bin, XIA Qingyou, LU Cheng, ZHOU Zeyang & XIANG Zhonghuai Key Sericultural Laboratory of Agricultural Ministry, College of Sericulture & Biotechnology, Southwest Agricultural University, Chongqing 400716, China.  Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(04)
[10]逆境对真菌膜脂肪酸成分的影响[J]. 陆合,张学昆,李加纳,雷天刚.  微生物学杂志. 2005(02)

博士论文
[1]绿盲蝽（Apolygus lucorum）性信息素的提取鉴定及应用研究[D]. 张涛.中国农业科学院 2011
[2]茶尺蠖性信息素的提取、鉴定及相关生物学研究[D]. 杨云秋.安徽农业大学 2009

硕士论文
[1]毒死蜱诱导西花蓟马差异蛋白分析及细胞色素P450CYP6基因克隆与发烟施药技术研究[D]. 胡敏.南京农业大学 2012
[2]氰戊菊酯经Tn细胞代谢前后结构的变化[D]. 赵修文.上海交通大学 2008
[3]锐劲特及其中间体的合成工艺研究[D]. 陈军.山东大学 2007



本文编号：3314672