梨小食心虫蜕皮激素信号转导途径几个关键基因的表达调控与功能研究

发布时间：2017-05-10 09:18

  本文关键词：梨小食心虫蜕皮激素信号转导途径几个关键基因的表达调控与功能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：梨小食心虫是一种严重危害核果和仁果类果树的世界性蛀果害虫,然而,很少有关于生长发育、抗药性、性信息素生物合成等基因研究方面的报道。梨小食心虫的基因信息也十分稀少,本论文对梨小食心虫进行转录组测序,验证了蜕皮激素信号通路相关基因的表达情况；研究了保幼激素对蜕皮激素信号转导途径基因的表达调控作用；对蜕皮激素受体EcR和USP基因,以及启动变态的早期转录因子BrC基因三种同型异构体进行了表达调控和功能研究。主要结论如下：(1)通过梨小食心虫进行转录组测序研究,我们共获得了81,922条transcripts和41,882条genes;对转录本序列做了GO分类、KOG分类以及KEGG代谢通路分类。在KOG分类和KEGG代谢通路中,均发现较多的与信号转导相关的转录本序列,这也为我们后续的实验提供了丰富的基因信息。(2)从转录组数据库中获得了6个候选内参基因有关的共11条非冗余unigene。通过人工筛选查找到每个基因对应的非冗余unigene序列。初步筛选了在不同发育时期处理条件下最稳定的内参基因为EF-la,并用于后续的实验。(3)在转录组注释信息中总共查找到8个基因共13条非冗余unigene与蜕皮激素信号通路有关,通过人工筛选查找到每个基因对应的非冗余unigene序列。对转录组测序中蜕皮激素信号通路基因的表达情况进行了文库验证,结果与转录组测序中的结果一致。蜕皮激素信号通路基因在梨小食心虫不同发育时期的表达研究结果表明,这些核受体基因均在幼虫到蛹,蛹到成虫的转变过程中存在着不同程度的高表达。保幼激素类似物甲氧普林处理结果表明,蜕皮激素信号通路相关基因的表达均受到不同程度的抑制,保幼激素能调控蜕皮激素相关基因的表达,且这些基因间存在着互相调控。(4)对获得的EcRB1和USP1序列进行了生物信息学分析。氨基酸序列多重联配结果显示,梨小食心虫EcRA、EcRB1和USP1基因的氨基酸序列与其他昆虫的具有较高的一致性。进化分析显示,亲缘关系近的鳞翅目物种的基因聚在一起。组织表达模式分析结果表明：梨小食心虫EcRB1基因具有组织特异性,可能参与到变态过程的组织重建。梨小食心虫USP1基因的表达也具有着时期和组织特异性。EcRB1和USP1基因干扰效率结果表明注射两天后,干扰效果最好。梨小食心虫EcRB1和USPl基因沉默后对蜕皮激素信号通路基因表达的影响结果表明,EcRB1和USP1能调控20E初级应答基因的表达。梨小食心虫生长发育统计结果表明,EcRB1和USP1参与梨小食心虫变态发育过程,能使梨小食心虫化蛹期延长,并影响梨小食心虫的发育。(5)对获得的梨小食心虫BrC基因Z1、Z2、Z4三种同型异构体进行了生物信息学分析。氨基酸序列多重联配结果显示,梨小食心虫BrCZ1、BrCZ2和BrCZ4基因的氨基酸序列与其他昆虫的具有较高的一致性。进化分析表明,不同物种的BrC同型异构体按着BrCZ1、BrCZ2、BrCZ4型划分到这三个组中。每一组中,梨小食心虫、家蚕、甜菜夜蛾等亲缘关系较近的鳞翅目昆虫的BrC基因聚在一起。梨小食心虫BrC三种同型异构体在不同发育时期的表达情况表明梨小食心虫BrC的表达具有时期特异性。梨小食心虫BrC基因的三种同型异构体在不同组织中的表达表明它们可能参与变态期间的表皮形成和组织消亡等过程。保幼激素类似物甲氧普林处理对BrC三种同型异构体的表达影响结果表明保幼激素能调控梨小食心虫BrC基因的表达。干扰效率检测表明,注射BrC dsRNA的梨小食心虫体内BrC基因的表达量显著地受到了抑制。梨小食心虫生长发育统计结果表明了BrC基因参与梨小食心虫的变态发育过程,并对其发育存在着一定的影响。
【关键词】：梨小食心虫 转录组 保幼激素 蜕皮激素信号转导 蜕皮激素受体EcR/USP 转录因子BrC
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S433.4
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 梨小食心虫概述8-11
• 1.2 转录组测序研究11-12
• 1.3 昆虫蜕皮激素研究概述12-18
• 1.4 研究目的和意义18-19
• 第二章 梨小食心虫转录组测序研究19-30
• 2.1 材料与方法19-22
• 2.2 结果与分析22-29
• 2.3 讨论29
• 2.4 小结29-30
• 第三章 梨小食心虫内参基因的初步筛选30-38
• 3.1 材料与方法30-32
• 3.2 结果与分析32-36
• 3.3 讨论36-37
• 3.4 总结37-38
• 第四章 蜕皮激素信号通路相关基因表达及保幼激素类似物处理对其表达的研究38-49
• 4.1 材料与方法38-40
• 4.2 结果与分析40-48
• 4.3 讨论48
• 4.4 总结48-49
• 第五章 蜕皮激素受体EcR/USP基因功能的研究49-68
• 5.1 材料与方法49-53
• 5.2 结果与分析53-64
• 5.3 讨论64-66
• 5.4 总结66-68
• 第六章 蜕皮激素早期转录因子BrC基因功能的研究68-83
• 6.1 材料与方法68-70
• 6.2 结果与分析70-80
• 6.3 讨论80-81
• 6.4 总结81-83
• 第七章 结论与展望83-87
• 7.1 结论83-85
• 7.2 创新点85
• 7.3 展望85-87
• 参考文献87-101
• 致谢101-102
• 作者简介102

【参考文献】

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1 孟豪;赵利鼎;李先伟;李纪刚;任文俊;张利军;马瑞燕;;梨小食心虫的天敌资源[J];山西农业科学;2011年08期

  本文关键词：梨小食心虫蜕皮激素信号转导途径几个关键基因的表达调控与功能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：354435