基于高通量测序技术的舞毒蛾几丁质降解相关基因分析

发布时间：2017-09-05 20:07

  本文关键词：基于高通量测序技术的舞毒蛾几丁质降解相关基因分析

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【摘要】：舞毒蛾(Lymantria dispar)是世界上一种重要的农业性害虫,分布及其广泛,而几丁质的代谢是舞毒蛾生长发育过程中必不可少的。然而舞毒蛾基因信息的研究一直比较匮乏。论文对舞毒蛾转录组进行了高通量测序以丰富舞毒蛾的基因信息,并从其转录组数据库中检索与几丁质降解相关酶的基因,研究其表达与功能。主要工作如下：(1)解剖舞毒蛾获得其表皮与肠道等组织的混合物,提取其RNA进行转录组测序,获得了该物种36,882条unigenes,并将这些unigenes通过BLAST比对SWISS-PROT、TREMBL、CDD、PFAM、NR和KOG等数据库注释。(2)从舞毒蛾转录组数据库中找出了与舞毒蛾几丁质降解相关酶的基因共七条：几丁质酶LdChtⅢ；几丁质脱乙酰基酶LdCdal, LdCda2, LdCda3与LdCda4; β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶LdNag2与LdNag3。通过设计特异性引物,以实验室已经获得的β-actin序列作为内参基因,使用Real-time PCR方法,研究这些基因在舞毒蛾不同发育阶段的相对表达量。(3)采用RNAi技术通过体外注射的方法以舞毒蛾6龄幼虫、预蛹以及蛹为研究对象,研究基因功能。研究表明：各类降解几丁质的酶基因在舞毒蛾幼虫不同龄期相对表达量有所不同,其中几丁质酶与β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因在幼虫第六龄期与预蛹期相对表达量比较高,这两类酶主要降解幼虫时期的几丁质以便使舞毒蛾从幼虫发育到蛹期。几类几丁质脱乙酰基酶基因呈现不规律表达,这可能是几丁质脱乙酰基酶参与舞毒蛾各个时期几丁质降解的活动。分析表明各类降解几丁质的酶基在舞毒蛾发育的过程中的相对表达量是一个动态的过程,目的基因在每一个幼虫不同时刻的表达都会有差别。LdNag2 dsRNA对舞毒蛾幼虫蜕变为蛹的过程有一定的致死效果,而其他基因对舞毒蛾的发育有延迟效果,各类基因在舞毒蛾发育过程中的功能并不相同。论文通过转录组测序在分子水平上研究几丁质降解的方式,为进一步研究舞毒蛾奠定了坚实的基础,具有重要的学术价值。
【关键词】：舞毒蛾 几丁质 实时荧光定量PCR RNA干扰
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S433.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 前言10-22
• 1.1 舞毒蛾概述10-11
• 1.1.1 舞毒蛾分布、习性与特征10
• 1.1.2 舞毒蛾的治理10-11
• 1.2 昆虫几丁质与降解几丁质酶类11-14
• 1.2.1 昆虫几丁质11
• 1.2.2 降解昆虫几丁质酶的种类及应用11-14
• 1.3 RNA-seq技术进展14-18
• 1.3.1 RNA-seq技术简介14
• 1.3.2 RNA-seq技术分析方法14-18
• 1.3.3 RNA-seq技术分析内容18
• 1.4 RNA干扰技术进展18-19
• 1.4.1 RNA干扰技术简介18-19
• 1.4.2 RNA干扰技术在基因功能研究中的应用19
• 1.5 本论文的研究目的与研究内容19-22
• 1.5.1 本论文的研究目的与意义19-20
• 1.5.2 本论文的研究内容20
• 1.5.3 本论文研究受资助情况20-22
• 第二章 测序数据处理与质控22-34
• 2.1 试验样品的选择与数据分析软件22-23
• 2.1.1 试验样品的选择22
• 2.1.2 总RNA的提取以及RNA样品检测22-23
• 2.1.3 数据分析软件23
• 2.2 舞毒蛾转录组测序方法23
• 2.3 测序数据处理23-25
• 2.3.1 原始fq序列简介23-24
• 2.3.2 原始fq序列处理24-25
• 2.3.3 测序碱基质量分析25
• 2.4 测序数据的组装与基因表达注释25-26
• 2.5 结果与讨论26-33
• 2.5.1 舞毒蛾总RNA质量检测结果26-27
• 2.5.2 测序原始数据处理结果27-28
• 2.5.3 序列重组结果28-29
• 2.5.4 unigenes功能注释29-32
• 2.5.5 亲缘性分析32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 降解几丁质的基因的筛选与克隆34-40
• 3.1 实验材料34
• 3.1.1 实验幼虫34
• 3.1.2 实验试剂及仪器34
• 3.2 实验方法34-38
• 3.2.1 降解几丁质的基因的筛选34-35
• 3.2.2 降解几丁质的相关基因的克隆35-38
• 3.3 结果分析38
• 3.3.1 降解几丁质的基因的筛选38
• 3.3.2 降解几丁质的基因的克隆38
• 3.4 本章讨论38-40
• 第四章 几类几丁质酶的表达分析40-48
• 4.1 实验材料40
• 4.1.1 实验幼虫40
• 4.1.2 实验试剂及仪器40
• 4.2 试验方法40-43
• 4.2.1 实验引物的合成与材料准备40-41
• 4.2.2 几类降解几丁质酶的基因的表达41-43
• 4.3 结果分析43-47
• 4.3.1 不同龄期舞毒蛾几丁质酶基因的表达分析43
• 4.3.2 不同龄期舞毒蛾几丁质脱乙酰基酶基因的表达分析43-44
• 4.3.3 不同龄期舞毒蛾β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因的表达分析44-47
• 4.4 本章讨论47-48
• 第五章 几类几丁质酶的功能分析48-58
• 5.1 实验材料48
• 5.1.1 实验幼虫48
• 5.1.2 实验试剂及仪器48
• 5.2 试验方法48-51
• 5.2.1 体外合成dsRNA48-50
• 5.2.2 注射dsRNA50-51
• 5.2.3 观察实验结果51
• 5.3 结果与分析51-56
• 5.3.1 舞毒蛾几丁质酶基因的功能分析51
• 5.3.2 舞毒蛾β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因的功能分析51-54
• 5.3.3 舞毒蛾几丁质脱乙酰基酶基因的功能分析54-56
• 5.4 本章讨论56-58
• 第六章 全文总结58-60
• 参考文献60-68
• 致谢68-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文与专利70

【参考文献】

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本文编号：799999