ETH信号传递系统调控桔小实蝇生长发育及生殖的分子机理研究

发布时间：2022-01-12 20:53

　　桔小实蝇是重要的农业害虫,由于寄主范围广、适应能力强以及抗药性发展快速等因素,对其持续防控愈发困难。神经肽是昆虫体内一种重要的信号分子,通过激活G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptors,GPCRs）调控昆虫的多种生理功能,阻断或扰乱神经肽信号传递系统的信号传导,能够达到控制害虫的目的。因此,神经肽信号传递系统被认为是一种理想的杀虫剂靶标。本学位论文基于桔小实蝇幼虫的骨化结构制订幼虫龄期的划分标准,基于基因组和转录组大数据,鉴定和注释双翅目88个物种的ETH前体基因;在此基础上克隆桔小实蝇ETH前体及其受体基因的cDNA序列,解析基因组结构信息;利用中国仓鼠卵巢（Chinese hamster ovary,CHO）细胞表达系统及胞内钙离子流动测定技术,鉴定桔小实蝇的ETH信号传递系统。利用实时荧光定量PCR（qPCR）技术,分析BdETH及其受体在桔小实蝇幼虫和雌虫体内的表达模式;运用免疫组化（Immunohistochemistry）和荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization）技术,定位桔小实蝇气管组织分泌表达Bd... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 昆虫神经肽及其受体
        1.1 昆虫神经肽
        1.2 G蛋白偶联受体
    2 ETH信号传递系统的研究进展
    3 学位论文研究的目的与意义
    技术路线
第二章 基于骨化结构对幼虫龄期的划分
    1 材料与方法
        1.1 供试昆虫
        1.2 主要仪器和试剂
    2 实验方法
        2.1 桔小实蝇幼虫的收集和测量
        2.2 数据分析
    3 结果与分析
        3.1 桔小实蝇幼虫龄期划分标准的确定
        3.2 桔小实蝇各龄幼虫的形态
    4 小结
    本章讨论
第三章 ETH信号传递系统的注释、克隆及鉴定
    第一节 双翅目昆虫ETH前体基因的注释
        1 材料与方法
            1.1 数据库
            1.2 ETH神经肽前体基因的鉴定
            1.3 ETH神经肽前体基因结构的注释和成熟肽序列分析
        2 结果与分析
        3 小结
    第二节 ETH信号传递系统的克隆及鉴定
        1 材料与方法
            1.1 供试昆虫
            1.2 主要仪器和试剂
            1.3 总RNA提取、去除基因组DNA和cDNA的合成
            1.4 PCR反应及克隆与测序
            1.5 序列分析及系统发育树构建
            1.6 异源表达
            1.7 钙离子流动测定
        2 结果与分析
            2.1 桔小实蝇ETH及其受体基因的序列及系统发育分析
            2.2 内源性配体对BdETHR-A和BdETHR-B的活性测定
        3 小结
    本章讨论
第四章 ETH信号传递系统在桔小实蝇幼虫蜕皮的功能研究
    1 材料与方法
        1.1 供试昆虫
        1.2 主要仪器和试剂
        1.3 样品准备
        1.4 总RNA提取、去除基因组DNA和cDNA的合成
        1.5 实时定量PCR
        1.6 ETH亚细胞定位
        1.7 RNAi
        1.8 统计分析
    2 结果与分析
        2.1 BdETH及其受体基因在幼虫不同发育阶段和不同组织中的表达模式分析
        2.2 桔小实蝇ETH在幼虫气管组织中的定位分析
        2.3 干扰桔小实蝇ETH信号传递系统对幼虫-幼虫发育的影响
    3 小结
    本章讨论
第五章 ETH信号传递系统对桔小实蝇雌虫的生殖调控功能研究
    1 材料与方法
        1.1 供试昆虫
        1.2 主要仪器和试剂
        1.3 不同日龄雌成虫样品准备
        1.4 桔小实蝇JHAMT的分子克隆和系统发育分析
        1.5 实时荧光定量PCR
        1.6 原位杂交(FISH)和免疫组化(IHC)
        1.7 钙离子成像
        1.8 虫体20E激素的注射
        1.9 RNAi
        1.10 JHIII滴度测定
        1.11 桔小实蝇生殖力的统计及挽救实验
    2 结果与分析
        2.1 BdETH、BdETHR-A和BdETHR-B在雌虫中不同发育阶段的表达模式
        2.2 免疫组化和原位杂交分析
        2.3 钙离子成像定位
        2.4 20E调控桔小实蝇雌成虫BdETH和BdETHR的表达
        2.5 BdJHAMT的克隆、鉴定与系统发育分析
        2.6 干扰BdETH和BdETHR后对BdJHAMT和BdVg表达量的影响
        2.7 干扰ETH信号传递系统导致雌成虫的生殖力下降
    3 小结
    本章讨论
第六章 ETH与受体相互作用的分子模拟研究
    1 软件与方法
        1.1 软件及运行环境
        1.2 三维建模和docking分析方法
    2 结果与分析
        2.1 BdETH、BdETHR-A和BdETHR-B蛋白三维结构的建立
        2.2 BdETH、BdETHR-A和BdETHR-B蛋白三维结构的优化
        2.3 配体与受体BdETHR-A和BdETHR-B的分子对接分析
    3 小结
    本章讨论
第七章 主要结论、创新点及研究展望
    1 主要结论
        1.1 确定了龄期划分的最佳结构特征,实现了桔小实蝇幼虫分龄
        1.2 完成了88个双翅目物种ETH神经肽前体基因的鉴定及注释
        1.3 克隆及鉴定了桔小实蝇ETH信号传递系统
        1.4 证实了ETH通过ETHR-A受体调控桔小实蝇幼虫-幼虫蜕皮
        1.5 确定了ETH信号传递系统对桔小实蝇雌虫的生殖调控功能
        1.6 分子模拟可视化了ETH和受体间的结合位点
    2 创新点
    3 研究展望
参考文献
附录
博士在读期间发表的论文及参加科研课题情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]保幼激素对昆虫变态发育调控的分子机制[J]. 何倩毓,张原熙,裴泽华,李美鑫,张旭.  昆虫学报. 2017(05)
[2]用气质联谱法测定中华蜜蜂体内保幼激素[J]. 李新宇,文平,程亚楠,董坤,谭垦.  中国蜂业. 2017(04)
[3]骆驼斯氏副柔线虫病传播媒介西方角蝇和截脉角蝇的幼虫龄期划分[J]. 邓侨,杨莲茹,杨晓野,王瑞,史红蕾,郑文青,李军燕,杨波.  昆虫学报. 2015(03)
[4]油茶象幼虫虫龄的划分[J]. 李志文,何立红,夏姣,马玲,曾爱平.  昆虫学报. 2015(02)
[5]G蛋白偶联受体配体结合分析技术[J]. 张君,金亚,叶燕锐,谭文.  药物分析杂志. 2015(01)
[6]豌豆彩潜蝇幼期各虫态的形态学研究[J]. 曹利军,宫亚军,朱亮,石宝才,陈敏,魏书军.  昆虫学报. 2014(05)
[7]柑橘大实蝇成虫口器扫描电镜观察[J]. 李宗锴,周晓渭,杨凤连,牛长缨.  植物检疫. 2013(02)
[8]华北大黑鳃金龟气味结合蛋白HoblOBP2的生物信息学分析[J]. 庄绪静,尹姣,李克斌,曹雅忠.  植物保护. 2013(01)
[9]瓜实蝇幼虫的分龄方法[J]. 李子玲,黄树生,王玉群,曾东强,韦淑丹.  植物检疫. 2012(04)
[10]昆虫蜕皮激素生物合成及其神经肽调控[J]. 王升,李胜.  应用昆虫学报. 2012(03)

硕士论文
[1]家蚕蜕皮触发激素及其受体基因的克隆和表达分析[D]. 舒旭.西南大学 2009



本文编号：3585444