褐飛虱體表脂質(zhì)合成通路基因研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-29 10:50
昆蟲脂質(zhì)是其表皮的重要組成成分,其中體表脂質(zhì)是昆蟲維持正常生命活動(dòng)的第一道防護(hù)屏障。體表脂質(zhì)合成通路主要由乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)、脂肪酸去飽和酶(FAD)、脂肪酸延長(zhǎng)酶(ELO)、脂酰輔酶A還原酶(FAR)、蠟酯合酶(WS)以及細(xì)胞色素P450單加氧酶(CYP4G)參與。然而,體表脂質(zhì)合成基因在不同昆蟲中的研究較為分散,且一種昆蟲中局限于一個(gè)或部分幾個(gè)家族基因的研究,尚缺乏對(duì)其合成通路的系統(tǒng)性了解與研究。褐飛虱(Nilaparvata lugens Stal),屬于半翅目飛虱科,不完全變態(tài)昆蟲,是亞洲“頭號(hào)”水稻害蟲。褐飛虱生活在水稻田間,它不僅要能很好地適應(yīng)濕度很大的水田環(huán)境,還要能在稻田水面活動(dòng),因此研究褐飛虱體表脂質(zhì)合成不僅可以進(jìn)一步促進(jìn)昆蟲體表脂質(zhì)的研究,而且對(duì)發(fā)展新的褐飛虱防治技術(shù)具有重要價(jià)值。但目前褐飛虱體表脂質(zhì)合成的研究仍處于空白階段,本論文從分析褐飛虱體表脂質(zhì)入手,并基于對(duì)基因組、轉(zhuǎn)錄組、脂質(zhì)組的生物信息學(xué)分析,利用RNA干擾(RNAi)、GC/MS、掃描電子顯微鏡(SEM)、三維體積重構(gòu)等技術(shù),對(duì)褐飛虱體表脂質(zhì)合成通路基因進(jìn)行了系統(tǒng)的鑒定及...
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮寫列表
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 昆蟲體表脂質(zhì)研究概況
1.1.1 昆蟲表皮的結(jié)構(gòu)及功能
1.1.2 昆蟲體表脂質(zhì)的來源與運(yùn)輸
1.1.3 昆蟲體表脂質(zhì)的化學(xué)組成
1.2 昆蟲體表脂質(zhì)生物合成通路基因的研究進(jìn)展
1.2.1 ACC
1.2.2 FAS
1.2.3 ELO
1.2.4 FAD
1.2.5 FAR
1.2.6 WS
1.2.7 CYP4G
1.3 昆蟲體表脂質(zhì)的主要生物學(xué)功能
1.4 褐飛虱體表脂質(zhì)研究概況
1.5 研究的內(nèi)容與意義
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器、材料及方法
2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用試劑盒
2.3 常用實(shí)驗(yàn)試劑及配制
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 水稻品種及培養(yǎng)
2.4.2 褐飛虱蟲源及飼養(yǎng)
2.4.3 Trizol法提取樣品總RNA
2.4.4 總RNA反轉(zhuǎn)錄
2.4.5 DNA純化膠回收
2.4.6 CaCl2法制備大腸桿菌感受態(tài)
2.4.7 T載體連接
2.4.8 熱激法轉(zhuǎn)化
2.4.9 挑斑搖菌
2.4.10 質(zhì)粒抽提
2.4.11 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.4.12 雙鏈RNA合成
2.4.13 褐飛虱RNAi顯微注射
2.4.14 掃描電子顯微鏡樣品制備及觀察
2.4.15 Eosin Y滲透染色實(shí)驗(yàn)
2.4.16 尼羅紅染色實(shí)驗(yàn)
2.4.17 模擬降雨實(shí)驗(yàn)
2.4.18 耐干燥實(shí)驗(yàn)
2.4.19 褐飛虱生殖力測(cè)定
2.4.20 褐飛虱體重測(cè)定
2.4.21 褐飛虱甘油三酯含量測(cè)定
2.4.22 褐飛虱體表脂質(zhì)的提取與檢測(cè)
2.4.23 褐飛虱CHC的提取、純化及GC/MS檢測(cè)
2.4.24 整體脂質(zhì)的提取與檢測(cè)
2.4.25 昆蟲表皮孔道的三維重構(gòu)
2.5 引物信息
2.6 系統(tǒng)發(fā)育分析所用序列信息
第三章 褐飛虱體表脂質(zhì)分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
3.2.2 褐飛虱體表的觀察
3.2.3 體表脂質(zhì)化學(xué)成分分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 褐飛虱體表的觀察
3.3.2 體表脂質(zhì)主要成分分析
3.4 討論
第四章 褐飛虱體表脂質(zhì)合成通路基因家族的鑒定
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
4.2.2 基因鑒定與序列分析
4.2.3 系統(tǒng)進(jìn)化分析
4.2.4 時(shí)空表達(dá)模式
4.2.5 RNA干擾實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 基因鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析
4.3.2 時(shí)空表達(dá)分析
4.3.3 功能基因初步篩查
4.4 討論
第五章 褐飛虱脂肪酸延長(zhǎng)酶基因家族
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
5.2.2 ELO基因鑒定與系統(tǒng)進(jìn)化分析
5.2.3 時(shí)空表達(dá)模式
5.2.4 ELO基因的RNA干擾
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 褐飛虱ELO基因時(shí)空表達(dá)分析
5.3.2 RNAi表型分析
5.3.3 NlELO10對(duì)蟲體整體脂質(zhì)代謝的影響
5.4 討論
5.4.1 ELO基因?qū)诛w虱生長(zhǎng)發(fā)育的重要性
5.4.2 ELO基因功能在昆蟲進(jìn)化過程中的保守性
5.4.3 ELO基因?qū)诛w虱表皮防水性與保水性的作用
第六章 褐飛虱脂酰輔酶A還原酶基因家族
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
6.2.2 FAR基因鑒定與系統(tǒng)進(jìn)化分析
6.2.3 時(shí)空表達(dá)模式
6.2.4 FAR基因的RNA干擾
6.3 結(jié)果與分析
6.3.1 褐飛虱FAR基因時(shí)空表達(dá)分析
6.3.2 RNAi表型分析
6.3.3 NlFAR7在表皮結(jié)構(gòu)形成中的作用
6.3.4 NlFAR7對(duì)蟲體整體脂質(zhì)代謝的影響
6.4 討論
6.4.1 FAR-RNAi致死表型Ⅰ:不同程度蛻皮失敗
6.4.2 FAR-RNAi致死表型Ⅱ:喪失表皮防水性
6.4.3 FAR-RNAi致死表型Ⅲ:雌成蟲生殖力下降
第七章 總結(jié)與討論
7.1 全文總結(jié)與討論
7.2 本研究創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 未來研究方向
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]白蠟蟲蠟酯合酶基因cDNA全長(zhǎng)克隆及原核表達(dá)[J]. 劉博文,王雪慶,孫濤,亓倩,于淑惠,楊璞,陳曉鳴. 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(04)
[2]昆蟲脂肪酸及其脫飽和酶與耐寒性的關(guān)系概述[J]. 易杰群,鄒志文,張古忍. 環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]蠟酯合成途徑及關(guān)鍵酶的研究進(jìn)展[J]. 楊璞,徐冬麗,陳曉鳴,劉魏魏,鞏中軍,胡艷紅. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
本文編號(hào):3666325
【文章頁數(shù)】:172 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮寫列表
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 昆蟲體表脂質(zhì)研究概況
1.1.1 昆蟲表皮的結(jié)構(gòu)及功能
1.1.2 昆蟲體表脂質(zhì)的來源與運(yùn)輸
1.1.3 昆蟲體表脂質(zhì)的化學(xué)組成
1.2 昆蟲體表脂質(zhì)生物合成通路基因的研究進(jìn)展
1.2.1 ACC
1.2.2 FAS
1.2.3 ELO
1.2.4 FAD
1.2.5 FAR
1.2.6 WS
1.2.7 CYP4G
1.3 昆蟲體表脂質(zhì)的主要生物學(xué)功能
1.4 褐飛虱體表脂質(zhì)研究概況
1.5 研究的內(nèi)容與意義
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器、材料及方法
2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用試劑盒
2.3 常用實(shí)驗(yàn)試劑及配制
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 水稻品種及培養(yǎng)
2.4.2 褐飛虱蟲源及飼養(yǎng)
2.4.3 Trizol法提取樣品總RNA
2.4.4 總RNA反轉(zhuǎn)錄
2.4.5 DNA純化膠回收
2.4.6 CaCl2法制備大腸桿菌感受態(tài)
2.4.7 T載體連接
2.4.8 熱激法轉(zhuǎn)化
2.4.9 挑斑搖菌
2.4.10 質(zhì)粒抽提
2.4.11 實(shí)時(shí)熒光定量PCR
2.4.12 雙鏈RNA合成
2.4.13 褐飛虱RNAi顯微注射
2.4.14 掃描電子顯微鏡樣品制備及觀察
2.4.15 Eosin Y滲透染色實(shí)驗(yàn)
2.4.16 尼羅紅染色實(shí)驗(yàn)
2.4.17 模擬降雨實(shí)驗(yàn)
2.4.18 耐干燥實(shí)驗(yàn)
2.4.19 褐飛虱生殖力測(cè)定
2.4.20 褐飛虱體重測(cè)定
2.4.21 褐飛虱甘油三酯含量測(cè)定
2.4.22 褐飛虱體表脂質(zhì)的提取與檢測(cè)
2.4.23 褐飛虱CHC的提取、純化及GC/MS檢測(cè)
2.4.24 整體脂質(zhì)的提取與檢測(cè)
2.4.25 昆蟲表皮孔道的三維重構(gòu)
2.5 引物信息
2.6 系統(tǒng)發(fā)育分析所用序列信息
第三章 褐飛虱體表脂質(zhì)分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
3.2.2 褐飛虱體表的觀察
3.2.3 體表脂質(zhì)化學(xué)成分分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 褐飛虱體表的觀察
3.3.2 體表脂質(zhì)主要成分分析
3.4 討論
第四章 褐飛虱體表脂質(zhì)合成通路基因家族的鑒定
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
4.2.2 基因鑒定與序列分析
4.2.3 系統(tǒng)進(jìn)化分析
4.2.4 時(shí)空表達(dá)模式
4.2.5 RNA干擾實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 基因鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析
4.3.2 時(shí)空表達(dá)分析
4.3.3 功能基因初步篩查
4.4 討論
第五章 褐飛虱脂肪酸延長(zhǎng)酶基因家族
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
5.2.2 ELO基因鑒定與系統(tǒng)進(jìn)化分析
5.2.3 時(shí)空表達(dá)模式
5.2.4 ELO基因的RNA干擾
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 褐飛虱ELO基因時(shí)空表達(dá)分析
5.3.2 RNAi表型分析
5.3.3 NlELO10對(duì)蟲體整體脂質(zhì)代謝的影響
5.4 討論
5.4.1 ELO基因?qū)诛w虱生長(zhǎng)發(fā)育的重要性
5.4.2 ELO基因功能在昆蟲進(jìn)化過程中的保守性
5.4.3 ELO基因?qū)诛w虱表皮防水性與保水性的作用
第六章 褐飛虱脂酰輔酶A還原酶基因家族
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 褐飛虱種群及飼養(yǎng)
6.2.2 FAR基因鑒定與系統(tǒng)進(jìn)化分析
6.2.3 時(shí)空表達(dá)模式
6.2.4 FAR基因的RNA干擾
6.3 結(jié)果與分析
6.3.1 褐飛虱FAR基因時(shí)空表達(dá)分析
6.3.2 RNAi表型分析
6.3.3 NlFAR7在表皮結(jié)構(gòu)形成中的作用
6.3.4 NlFAR7對(duì)蟲體整體脂質(zhì)代謝的影響
6.4 討論
6.4.1 FAR-RNAi致死表型Ⅰ:不同程度蛻皮失敗
6.4.2 FAR-RNAi致死表型Ⅱ:喪失表皮防水性
6.4.3 FAR-RNAi致死表型Ⅲ:雌成蟲生殖力下降
第七章 總結(jié)與討論
7.1 全文總結(jié)與討論
7.2 本研究創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 未來研究方向
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]白蠟蟲蠟酯合酶基因cDNA全長(zhǎng)克隆及原核表達(dá)[J]. 劉博文,王雪慶,孫濤,亓倩,于淑惠,楊璞,陳曉鳴. 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(04)
[2]昆蟲脂肪酸及其脫飽和酶與耐寒性的關(guān)系概述[J]. 易杰群,鄒志文,張古忍. 環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]蠟酯合成途徑及關(guān)鍵酶的研究進(jìn)展[J]. 楊璞,徐冬麗,陳曉鳴,劉魏魏,鞏中軍,胡艷紅. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
本文編號(hào):3666325
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3666325.html
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