韭菜迟眼蕈蚊性别决定关键基因tra2的克隆及功能探索
发布时间：2021-06-10 13:46
韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga是我国特有的根蛆类害虫,尤喜食韭菜,分布广泛却又难以防治。目前韭菜迟眼蕈蚊的防治手段大多为化学防治,不科学用药不仅使昆虫的抗药性增加,而且极易导致人、畜中毒以及环境污染等问题。因此,寻找绿色、安全、环保的韭菜迟眼蕈蚊防治方法至关重要。在饲养中发现韭菜迟眼蕈蚊以产单一性别后代为主,产双性别后代较少,其性别决定机制及其应用价值引起我们的研究兴趣。本研究以韭菜迟眼蕈蚊为研究对象,对性别决定关键基因Botra2及其功能进行了初步研究,得到的主要结论如下:1、分离并鉴定了韭菜迟眼蕈蚊Botra2基因,得到了2个Botra2转录本且均为性别非特异性剪接。2、Botra2基因在整个韭菜迟眼蕈蚊的生长发育期（卵、幼虫、蛹、成虫）均有表达,蛹期和成虫期均有显著高表达,四龄幼虫到蛹期这一阶段表达量突增,且雌成虫中的表达量高于雄成虫。3、沉默了韭菜迟眼蕈蚊Botra2基因后,韭菜迟眼蕈蚊雌雄虫体内Botra2表达量均显著下调,且雌虫体内的Botra2得到了更好的抑制。4、对RNA干扰后的韭菜迟眼蕈蚊成虫进行内生殖器、外部形态测量以及雌虫产卵量、后代孵化率统计...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同目昆虫性别决定调控通路Fig.1Regulationpathwayofsexdeterminationindifferentordersofinsects（Sawanthetal.,2016）
山东农业大学硕士专业学位论文3.2Botra2基因剪接体检测为了验证Botra2基因在雌雄个体中是否存在不同的剪接形式，因此设计特异性引物A1-F/R（见表2）于雌雄tra2基因模板中进行检测，发现在雌雄体内分别存在两条片段大小不一的条带，随后进行切胶回收、单克隆等试验，菌液PCR扩增结果经1.5%琼脂糖凝胶电泳检测如图3所示。图3Botra2剪接体电泳图Fig.3AgarosegelelectrophoresisofBotra2spliceBotra2基因在雌雄个体中存在几乎同等大小的两种长度片段，分别位于500～750bp、250～500bp，且前者在雌虫中的表达量比雄虫中高，随后对其进行产物纯化后送测，得到了无雌雄特异性的两个剪接体Botra2-α、Botra2-β（图4），NCBI登录号分别为MT733528、MT733529。图4韭菜迟眼蕈蚊tra2基因剪接体左侧立体方框代表扩增得到的Botra2基因mRNA，相同颜色表示完全相同的碱基序列；右侧平面方框代表保守结构域RRM。Fig.4Splicesoftra2geneofmusculariatarsalisinBradysiaodoriphagaThestereoboxontheleftrepresentstheamplifiedBotra2mRNA,andthesamecolorrepresentstheidenticalbasesequence.Theright-handplaneboxrepresentstheconservativedomainRRM.Botra2-α编码区长为729bp，包含起始和终止密码子，ORF编码243个氨基酸的蛋白质，高度保守结构的RRM结构域位于334～567bp处，编码78个氨基酸；Botra2-βBotra2-β25
山东农业大学硕士专业学位论文基于蛋白质序列进行韭菜迟眼蕈蚊tra2系统发育树构建，包含双翅目、鞘翅目、鳞翅目、膜翅目在内的4科30种昆虫，MEGA7.0建树，ggtree进行美化，结果如下：图6基于蛋白质序列的韭菜迟眼蕈蚊tra2系统发育树韭菜迟眼蕈蚊tra2基因位于图右方红色分支标注内。Fig.6Tra2phylogenetictreebasedonproteinsequenceTra2geneofBradysiaodoriphagaislocatedintheredbranchattherightofthefigure.系统发育分析发现，由韭菜迟眼蕈蚊tra2基因编码的两个TRA2蛋白，与双翅目Bradysiacoprophila、Sciaraocellaris的同源序列，三者组成一支独立的分子簇，与双翅目中其他几种蚊子，埃及伊蚊、白纹伊蚊、斯氏按蚊亲缘关系较近，而与双翅目黑腹果蝇的tra2基因同源关系稍远，这意味着二者的TRA2蛋白可能在功能行使中也会存在较大差异（图6）。27
【参考文献】：
期刊论文
[1]膜翅目昆虫的性别决定机制[J]. 王子龙,潘露霞,胡弯弯,李茫,曾志将. 昆虫学报. 2019(11)
[2]韭菜迟眼蕈蚊(韭蛆)绿色防控技术[J]. 胡彬,李云龙,卢彩鸽,郑建秋. 中国蔬菜. 2018(12)
[3]韭菜迟眼蕈蚊绿色防控技术[J]. 张二朝,张全力,李学玲,吴赛,井润梓,周芳. 基层农技推广. 2018(11)
[4]浅谈施肥的误区以及如何科学合理施肥[J]. 王永霞. 农业科技与信息. 2018(20)
[5]地表覆膜防治韭菜迟眼蕈蚊的田间效果及高温对韭菜生长影响的研究[J]. 陈浩,张友军,范晓杰,庄乾营,周仙红,于毅. 山东农业科学. 2017(11)
[6]韭菜迟眼蕈蚊发生规律及防治方法研究进展[J]. 王哲,钟涛,刘培斌,许国庆. 环境昆虫学报. 2017(06)
[7]臭氧水对韭蛆防治效果及韭菜种籽发芽生长的影响[J]. 史彩华,胡静荣,徐越强,杨玉婷,程佳旭,张友军. 昆虫学报. 2016(12)
[8]山东省不同地区韭蛆种群对杀虫剂的抗药性[J]. 齐素敏,吴有芳,李如美,张思聪,庄乾营,周仙红,于毅,刘永杰. 植物保护. 2016(04)
[9]臭氧水防治韭蛆的应用效果试验[J]. 尚晓勇,李腾飞,谭月强,张自坤,贺洪军,王磊,张洪勇. 上海蔬菜. 2016(01)
[10]昆虫体细胞遗传性别决定信号通路的研究进展[J]. 段建平,孟现鑫,李莹,姚伦广,阚云超,夏庆友. 昆虫学报. 2016(01)
博士论文
[1]褐飞虱性别决定的研究[D]. 卓继冲.浙江大学 2019
[2]基于transformer2和doublesex级联互作的烟粉虱性别决定机制研究[D]. 郭利桃.中国农业科学院 2016
[3]家蚕（Bombyx mori）性别决定网络及其关键基因BmSxl的cDNA克隆和功能研究[D]. 查幸福.西南大学 2006
硕士论文
[1]韭菜迟眼蕈蚊性别决定基因Bodsx的克隆、表达和功能研究[D]. 任艳平.山东农业大学 2019
[2]韭菜迟眼蕈蚊生物学特性及高效低毒药剂筛选[D]. 李俊领.河南农业大学 2015
[3]利用昆虫病原线虫防治韭菜迟眼蕈蚊幼虫的研究[D]. 赵国玉.山东农业大学 2013
[4]韭菜迟眼蕈蚊生存特性与生殖特性的研究[D]. 汪玉新.山东农业大学 2007
[5]上海地区韭菜迟眼蕈蚊（Bradysia odoriphaga）生态学及控制技术研究[D]. 袁永达.南京农业大学 2007
[6]韭菜迟眼蕈蚊性别分化、性腺染色体行为与唾腺染色体形态的初步研究[D]. 杨景娟.山东农业大学 2006
[7]韭菜迟眼蕈蚊生物学特性及抗寒性研究[D]. 梅增霞.西北农林科技大学 2003
本文编号：3222489
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同目昆虫性别决定调控通路Fig.1Regulationpathwayofsexdeterminationindifferentordersofinsects（Sawanthetal.,2016）
山东农业大学硕士专业学位论文3.2Botra2基因剪接体检测为了验证Botra2基因在雌雄个体中是否存在不同的剪接形式，因此设计特异性引物A1-F/R（见表2）于雌雄tra2基因模板中进行检测，发现在雌雄体内分别存在两条片段大小不一的条带，随后进行切胶回收、单克隆等试验，菌液PCR扩增结果经1.5%琼脂糖凝胶电泳检测如图3所示。图3Botra2剪接体电泳图Fig.3AgarosegelelectrophoresisofBotra2spliceBotra2基因在雌雄个体中存在几乎同等大小的两种长度片段，分别位于500～750bp、250～500bp，且前者在雌虫中的表达量比雄虫中高，随后对其进行产物纯化后送测，得到了无雌雄特异性的两个剪接体Botra2-α、Botra2-β（图4），NCBI登录号分别为MT733528、MT733529。图4韭菜迟眼蕈蚊tra2基因剪接体左侧立体方框代表扩增得到的Botra2基因mRNA，相同颜色表示完全相同的碱基序列；右侧平面方框代表保守结构域RRM。Fig.4Splicesoftra2geneofmusculariatarsalisinBradysiaodoriphagaThestereoboxontheleftrepresentstheamplifiedBotra2mRNA,andthesamecolorrepresentstheidenticalbasesequence.Theright-handplaneboxrepresentstheconservativedomainRRM.Botra2-α编码区长为729bp，包含起始和终止密码子，ORF编码243个氨基酸的蛋白质，高度保守结构的RRM结构域位于334～567bp处，编码78个氨基酸；Botra2-βBotra2-β25
山东农业大学硕士专业学位论文基于蛋白质序列进行韭菜迟眼蕈蚊tra2系统发育树构建，包含双翅目、鞘翅目、鳞翅目、膜翅目在内的4科30种昆虫，MEGA7.0建树，ggtree进行美化，结果如下：图6基于蛋白质序列的韭菜迟眼蕈蚊tra2系统发育树韭菜迟眼蕈蚊tra2基因位于图右方红色分支标注内。Fig.6Tra2phylogenetictreebasedonproteinsequenceTra2geneofBradysiaodoriphagaislocatedintheredbranchattherightofthefigure.系统发育分析发现，由韭菜迟眼蕈蚊tra2基因编码的两个TRA2蛋白，与双翅目Bradysiacoprophila、Sciaraocellaris的同源序列，三者组成一支独立的分子簇，与双翅目中其他几种蚊子，埃及伊蚊、白纹伊蚊、斯氏按蚊亲缘关系较近，而与双翅目黑腹果蝇的tra2基因同源关系稍远，这意味着二者的TRA2蛋白可能在功能行使中也会存在较大差异（图6）。27
【参考文献】：
期刊论文
[1]膜翅目昆虫的性别决定机制[J]. 王子龙,潘露霞,胡弯弯,李茫,曾志将. 昆虫学报. 2019(11)
[2]韭菜迟眼蕈蚊(韭蛆)绿色防控技术[J]. 胡彬,李云龙,卢彩鸽,郑建秋. 中国蔬菜. 2018(12)
[3]韭菜迟眼蕈蚊绿色防控技术[J]. 张二朝,张全力,李学玲,吴赛,井润梓,周芳. 基层农技推广. 2018(11)
[4]浅谈施肥的误区以及如何科学合理施肥[J]. 王永霞. 农业科技与信息. 2018(20)
[5]地表覆膜防治韭菜迟眼蕈蚊的田间效果及高温对韭菜生长影响的研究[J]. 陈浩,张友军,范晓杰,庄乾营,周仙红,于毅. 山东农业科学. 2017(11)
[6]韭菜迟眼蕈蚊发生规律及防治方法研究进展[J]. 王哲,钟涛,刘培斌,许国庆. 环境昆虫学报. 2017(06)
[7]臭氧水对韭蛆防治效果及韭菜种籽发芽生长的影响[J]. 史彩华,胡静荣,徐越强,杨玉婷,程佳旭,张友军. 昆虫学报. 2016(12)
[8]山东省不同地区韭蛆种群对杀虫剂的抗药性[J]. 齐素敏,吴有芳,李如美,张思聪,庄乾营,周仙红,于毅,刘永杰. 植物保护. 2016(04)
[9]臭氧水防治韭蛆的应用效果试验[J]. 尚晓勇,李腾飞,谭月强,张自坤,贺洪军,王磊,张洪勇. 上海蔬菜. 2016(01)
[10]昆虫体细胞遗传性别决定信号通路的研究进展[J]. 段建平,孟现鑫,李莹,姚伦广,阚云超,夏庆友. 昆虫学报. 2016(01)
博士论文
[1]褐飞虱性别决定的研究[D]. 卓继冲.浙江大学 2019
[2]基于transformer2和doublesex级联互作的烟粉虱性别决定机制研究[D]. 郭利桃.中国农业科学院 2016
[3]家蚕（Bombyx mori）性别决定网络及其关键基因BmSxl的cDNA克隆和功能研究[D]. 查幸福.西南大学 2006
硕士论文
[1]韭菜迟眼蕈蚊性别决定基因Bodsx的克隆、表达和功能研究[D]. 任艳平.山东农业大学 2019
[2]韭菜迟眼蕈蚊生物学特性及高效低毒药剂筛选[D]. 李俊领.河南农业大学 2015
[3]利用昆虫病原线虫防治韭菜迟眼蕈蚊幼虫的研究[D]. 赵国玉.山东农业大学 2013
[4]韭菜迟眼蕈蚊生存特性与生殖特性的研究[D]. 汪玉新.山东农业大学 2007
[5]上海地区韭菜迟眼蕈蚊（Bradysia odoriphaga）生态学及控制技术研究[D]. 袁永达.南京农业大学 2007
[6]韭菜迟眼蕈蚊性别分化、性腺染色体行为与唾腺染色体形态的初步研究[D]. 杨景娟.山东农业大学 2006
[7]韭菜迟眼蕈蚊生物学特性及抗寒性研究[D]. 梅增霞.西北农林科技大学 2003
本文编号：3222489
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