發(fā)布時間：2018-04-11 23:22

  本文選題：分月扇舟蛾 + 轉錄組��； 參考：《東北林業(yè)大學》2016年博士論文

【摘要】：神經(jīng)肽是一類由神經(jīng)細胞分泌并釋放到血液或血淋巴中的肽類激素。在昆蟲中,它們幾乎可以調(diào)節(jié)所有的生理、發(fā)育和行為。對神經(jīng)肽表達模式和生物功能等研究不僅有助于更好的了解昆蟲生命活動,也為開發(fā)基于神經(jīng)肽新型農(nóng)藥提供理論基礎。保幼激素(Juvenile hormone:JH)在昆蟲中能夠調(diào)節(jié)昆蟲的生長發(fā)育及生殖。因此,阻斷保幼激素的合成被認為是以昆蟲生長發(fā)育為靶標的特異性殺蟲途徑。明確神經(jīng)肽對JH的調(diào)控機制及調(diào)控位點是昆蟲生物學研究中的一個重大挑戰(zhàn)。本研究成功構建分月扇舟蛾(Clostera anastomosis)各蟲態(tài)混合樣品的轉錄組,并以此為基礎獲得了一個新的編碼抑咽側體神經(jīng)肽(allatostatin)基因——ASTCC。另外,本文也研究了幾個神經(jīng)肽基因的表達模式,并通過RNA干擾(RNA interference:RNAi)的方法研究了其在分月扇舟蛾中對JH調(diào)控的生物功能。主要研究結果如下：轉錄組序列經(jīng)組裝得到46304條unigene,其中注釋到Nr數(shù)據(jù)庫的有23259條,14140條進行了KEGG代謝途徑分析,7091條進行了COG分類,6387條進行了GO分類。這些數(shù)據(jù)不僅可以為神經(jīng)肽基因功能研究提供有效途徑,同時還為今后挖掘和研究其他功能基因提供了參考。通過分析轉錄組數(shù)據(jù)成功獲得了C. anastomosis ASTCC基因編碼區(qū)序列,全長324bp。多序列比對及系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)ASTCC基因有一個4個半胱氨酸形成的兩個二硫鍵的保守功能區(qū),與家蠶的同源性最高。神經(jīng)肽基因表達模式的研究結果顯示,ASTC、ASTCC、AT三個神經(jīng)肽基因主要在頭和中腸表達,在體壁中只有痕量表達。這種表達模式證明了它們作為咽側體(corpora allata, CA)調(diào)節(jié)因子的假說。這幾個神經(jīng)肽基因在中腸中的轉錄水平也很高說明它們還有作為CA調(diào)節(jié)因子以外的其它功能。JH合成途徑中的幾個關鍵酶基因表達特征顯示,在C.anastomosis中5個JH合成途徑關鍵酶基因：乙酰乙酰CoA硫解酶(ACTA), HMG-CoA合成酶(HMGS),HMG-CoA還原酶(HMGR)、法尼基焦磷酸合酶(FPPS)、保幼激素酸甲基轉移酶(JHAMT)的時間表達模式具有一定的差異,但主要都在頭中表達,在中腸和體壁中的表達量非常低,說明在不同時期負責JH合成調(diào)控作用的基因不同,而頭部則是JH生物合成的高度特異性組織。神經(jīng)肽基因在各階段的表達水平顯示,ASTCC和ASTC兩個基因在幼蟲期和蛹期有著相似的生物學功能,但在成蟲期出現(xiàn)了差異。而在整個生長發(fā)育過程中,ASTCC的表達量顯著高于ASTC,即在C. anastomosis中ASTCC基因的作用可能更主要。另外,本研究利用RNAi方法研究了這幾個神經(jīng)肽基因的功能,在C. anastomosis不同蟲態(tài)的RNAi成功且特異地沉默了標靶基因。ASTC, ASTCC和AT基因被干擾后對C. anastomosis幼蟲和蛹的化蛹率、羽化率、死亡情況以及幼蟲期JH滴度沒有顯著影響；在自然狀態(tài)下以及ASTC或ASTCC基因被成功干擾后,與JH合成關鍵酶基因之間的相關性研究顯示,在幼蟲期和蛹期無論是自然狀態(tài)下還是ASTC或ASTCC基因被干擾后與幾個基因都無顯著相關性。進一步證明了ASTCC和ASTC兩個基因在幼蟲期和蛹期對JH的合成都沒有調(diào)控作用。但是在雌成蟲中,ASTCC基因被干擾后降低了卵的孵化率,在分子水平,ASTCC基因被干擾,ASTC的表達量與ACTA、HMGS基因的表達水平,尤其是與JH合成途徑的關鍵基因----JHAMT的表達量呈顯著負相關,說明ASTCC基因?qū)H的合成調(diào)控有階段特異性,只在雌成蟲中有調(diào)控作用。而相反地,在成蟲期,自然狀態(tài)下以及ASTC基因被干擾后,ASTC的表達量與JH合成酶基因的表達水平都沒有相關性,說明在C.anastomosis雌成蟲中對JH生物合成有調(diào)控作用的allatostatin神經(jīng)肽基因是ASTCC而非ASTC。當ASTC或ASTCC被成功干擾后,二者轉錄水平之間沒有相關性,說明ASTCC和ASTC兩個基因在C.anastomosis中的作用是相互獨立的。注射H2O和dsGFP后,靶基因的表達水平在幼蟲期和蛹期與未處理昆蟲沒有差異,驗證了在C.anastomosis中RNAi應是特異的,沒有脫靶效應。本文成功利用RNAi的方法探索了分月扇舟蛾ASTC、ASTCC、AT三個神經(jīng)肽基因的功能。結果表明,在幼蟲期和蛹期三個神經(jīng)肽基因?qū)Ψ衷律戎鄱晟L狀況和JH合成途徑基因都沒有影響。而在成蟲期,對分月扇舟蛾產(chǎn)生影響的抑咽側體神經(jīng)肽基因是ASTCC基因而非ASTC。AT因在成蟲期可能通過HMGS、HMGR、FPPS (?)JHAMT來調(diào)控JH的生物合成。本研究為弄清在昆蟲中神經(jīng)肽基因調(diào)控JH的作用機制奠定了基礎,也為以阻斷保幼激素合成作為靶標的新的殺蟲途徑的開發(fā)提供了新線索。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S763.42

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 方杰;崔永三;趙博光;朱麟;楊振德;;我國分月扇舟蛾的研究進展[J];中國森林病蟲;2007年02期

2 湯紀紅;孫興全;葉黎紅;顧國林;裴峰;;楊分月扇舟蛾、楊扇舟蛾發(fā)生危害和防治技術研究[J];安徽農(nóng)學通報;2008年24期

3 田豐 ,畢湘虹 ,林平凡 ,王文治 ,王立芳;分月扇舟蛾發(fā)生期的物候觀察[J];森林病蟲通訊;1993年02期

4 宮思武;甄玉林;任翠花;;分月扇舟蛾的危害與防治[J];內(nèi)蒙古林業(yè);1993年03期

5 見福森;利用明火誘殺分月扇舟蛾成蟲的實驗[J];吉林林業(yè)科技;1994年03期

6 于景茹;利用氯氰菊脂混合藥液毒環(huán)防治分月扇舟蛾[J];河北林業(yè)科技;1998年01期

7 車永貴,張家利,朱華年,潘世軍,高春鳳,曹國卓,王永強,劉維超,王福林;分月扇舟蛾生物學特性及其綜合防治[J];吉林林業(yè)科技;2001年05期

8 鄭茂燦;吳小芹;錢范俊;王焱;吳時英;葉建仁;;上海地區(qū)分月扇舟蛾生物學特性和發(fā)生規(guī)律[J];南京林業(yè)大學學報(自然科學版);2006年03期

9 孫鶴立;崔同祥;;分月扇舟蛾的發(fā)生與防治[J];河北林業(yè)科技;2006年03期

10 李雅娜;于爽;;分月扇舟蛾的危害及其防治措施[J];河北林業(yè);2006年02期

相關會議論文 前1條

1 湯顯春;彭輝銀;張小霞;趙淑玲;肖宇宙;張萬菊;;分月扇舟蛾顆粒體病毒的初步研究[A];第三屆全國綠色環(huán)保農(nóng)藥新技術、新產(chǎn)品交流會暨第二屆全國生物農(nóng)藥研討會論文集[C];2004年

相關博士學位論文 前3條

1 董瀛謙;分月扇舟蛾三個神經(jīng)肽基因?qū)ΡＳ准に卣{(diào)控的研究[D];東北林業(yè)大學;2016年

2 景天忠;分月扇舟蛾4種神經(jīng)肽的分子特征、表達及作用機制探討[D];東北林業(yè)大學;2006年

3 楊振德;柳藍葉甲和分月扇舟蛾的生物學特性及其對苦豆草生物堿的行為反應[D];南京林業(yè)大學;2004年

相關碩士學位論文 前6條

1 劉曉露;6種殺蟲劑對分月扇舟蛾解毒酶和保護酶活性的影響[D];東北林業(yè)大學;2015年

2 譚嘉琳;分月扇舟蛾幾丁質(zhì)酶dsRNA轉化楊樹及其抗蟲性的研究[D];東北林業(yè)大學;2015年

3 錢為;分月扇舟蛾誘導楊樹防御反應的研究[D];南京林業(yè)大學;2010年

4 方杰;美洲黑楊不同無性系對分月扇舟蛾的抗性及其機理[D];南京林業(yè)大學;2004年

5 李海霞;分月扇舟蛾顆粒體病毒病理、毒力及蛋白基因的研究[D];中國林業(yè)科學研究院;2006年

6 陳琳;植物揮發(fā)物與雌蛾性腺提取物對分月扇舟蛾成蟲行為的影響[D];江西農(nóng)業(yè)大學;2014年

，

本文編號：1738131