【摘要】：菜粉蝶是重要的十字花科蔬菜害蟲(chóng),對(duì)我國(guó)的蔬菜生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。化學(xué)殺蟲(chóng)劑的長(zhǎng)期過(guò)量使用使菜粉蝶產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性。在昆蟲(chóng)體內(nèi)主要分布著三大解毒酶系,分別為細(xì)胞色素P450單加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,P450)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione-S-transferase,GST)和酯酶(carboxylesterase,CCE),這些酶系在昆蟲(chóng)抗藥性的產(chǎn)生過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。目前關(guān)于菜粉蝶三大解毒酶基因的報(bào)道比較有限,因此,本文針對(duì)菜粉蝶三大解毒酶展開(kāi)研究,從菜粉蝶轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定三大解毒酶基因,并明確了GST在菜粉蝶各組織中的表達(dá)模式及在殺蟲(chóng)劑脅迫下GST基因表達(dá)水平的變化。本研究可以為菜粉蝶對(duì)殺蟲(chóng)劑敏感度降低的分子機(jī)制研究奠定前期基礎(chǔ)。完成的主要研究工作和成果總結(jié)如下:1、菜粉蝶三大解毒酶基因家族鑒定與生物信息學(xué)分析通過(guò)檢索菜粉蝶轉(zhuǎn)錄組,分別鑒定出17條GST基因、63條P450基因和50條CCE基因,通過(guò)序列比對(duì)和生物信息學(xué)分析,明確鑒定出的菜粉蝶解毒酶基因所屬的家族。通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),明確了菜粉蝶三大解毒酶和其他模式昆蟲(chóng)的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系。2、菜粉蝶GST基因的不同組織、不同發(fā)育期及應(yīng)對(duì)殺蟲(chóng)劑脅迫的表達(dá)模式菜粉蝶17條GST基因在不同組織和不同發(fā)育期中表達(dá)量都有差異,而且部分基因表達(dá)量差異較大。在阿維菌素、氯蟲(chóng)苯甲酰胺和高效氟氯氰菊酯三種殺蟲(chóng)劑的脅迫下,很多GST基因表達(dá)量出現(xiàn)了變化,不少基因的表達(dá)量出現(xiàn)大幅增加,有的表達(dá)量達(dá)到對(duì)照組的10倍以上。
【圖文】：

菜粉蝶轉(zhuǎn)錄組中鑒定出的 Sigma 家族基因共 4 個(gè)，這 4 個(gè)基因的氨基酸序列 59%-70%。Omega 家族，Theta 家族和 Zeta 家族在哺乳動(dòng)物、植物和微生物中也有發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)所特有。在家蠶中發(fā)現(xiàn)了 4 個(gè) Omega 家族基因，黑腹果蠅 5 個(gè)，岡比亞，赤擬谷盜 3 個(gè)，Omega 家族在二化螟和稻縱卷葉螟中分別有 4 個(gè)和 3 個(gè)。mega 家族鑒定出 4 個(gè)基因，其氨基酸序列一致性從 56%-81%。另外，從菜粉蝶轉(zhuǎn)錄組中鑒定出的 Theta 家族、Zeta 家族以及 unclassified 家別 1 個(gè)、2 個(gè)和 1 個(gè)。 菜粉蝶 GSTs 的系統(tǒng)進(jìn)化分析

圖 2 菜粉蝶 P450 基因的系統(tǒng)進(jìn)化分析Fig 2 Phylogenetic analysis of PrapCYP identified from Pieris rapae450 基因可以分為四大家族，分別是 CYP2 家族，CYP3 家族，，CYP4 家族家族。在 63 條菜粉蝶 P450 基因中，CYP4 家族基因最多，將近鑒定出0 基因的一半，共 27 條。其次為共 17 條 CYP3 家族，數(shù)量相對(duì)較少的為及 CYP 線粒體家族。了深入了解菜粉蝶 P450s 的分類以及和其他模式昆蟲(chóng) P450s 之間的進(jìn)化菜粉蝶和已知昆蟲(chóng)的 P450 蛋白質(zhì)序列以鄰接法（N-J）法構(gòu)建了進(jìn)化，將菜粉蝶 P450 基因與家蠶、黑腹果蠅、意大利蜜蜂等昆蟲(chóng) P450 基因結(jié)果表明，菜粉蝶 P450 基因與鱗翅目昆蟲(chóng)家蠶的 P450 基因進(jìn)化關(guān)系線粒體家族與家蠶 P450 線粒體家族進(jìn)化關(guān)系最近，其中菜YP333B41 、 PrapCYP333B42 聚為一類，然后與家蠶的 BmorCYP3YP333B2 聚為一類。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S433

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2613120