褐飛虱體表脂質合成通路基因研究
發(fā)布時間:2022-07-29 10:50
昆蟲脂質是其表皮的重要組成成分,其中體表脂質是昆蟲維持正常生命活動的第一道防護屏障。體表脂質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)、脂肪酸延長酶(ELO)、脂酰輔酶A還原酶(FAR)、蠟酯合酶(WS)以及細胞色素P450單加氧酶(CYP4G)參與。然而,體表脂質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或部分幾個家族基因的研究,尚缺乏對其合成通路的系統(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”水稻害蟲。褐飛虱生活在水稻田間,它不僅要能很好地適應濕度很大的水田環(huán)境,還要能在稻田水面活動,因此研究褐飛虱體表脂質合成不僅可以進一步促進昆蟲體表脂質的研究,而且對發(fā)展新的褐飛虱防治技術具有重要價值。但目前褐飛虱體表脂質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入手,并基于對基因組、轉錄組、脂質組的生物信息學分析,利用RNA干擾(RNAi)、GC/MS、掃描電子顯微鏡(SEM)、三維體積重構等技術,對褐飛虱體表脂質合成通路基因進行了系統(tǒng)的鑒定及...
【文章頁數】:172 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮寫列表
第一章 文獻綜述
1.1 昆蟲體表脂質研究概況
1.1.1 昆蟲表皮的結構及功能
1.1.2 昆蟲體表脂質的來源與運輸
1.1.3 昆蟲體表脂質的化學組成
1.2 昆蟲體表脂質生物合成通路基因的研究進展
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 昆蟲體表脂質的主要生物學功能
1.4 褐飛虱體表脂質研究概況
1.5 研究的內容與意義
第二章 實驗儀器、材料及方法
2.1 主要實驗儀器
2.2 分子生物學實驗常用試劑盒
2.3 常用實驗試劑及配制
2.4 實驗方法
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 熱激法轉化
2.4.9 挑斑搖菌
2.4.10 質粒抽提
2.4.11 實時熒光定量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滲透染色實驗
2.4.16 尼羅紅染色實驗
2.4.17 模擬降雨實驗
2.4.18 耐干燥實驗
2.4.19 褐飛虱生殖力測定
2.4.20 褐飛虱體重測定
2.4.21 褐飛虱甘油三酯含量測定
2.4.22 褐飛虱體表脂質的提取與檢測
2.4.23 褐飛虱CHC的提取、純化及GC/MS檢測
2.4.24 整體脂質的提取與檢測
2.4.25 昆蟲表皮孔道的三維重構
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 體表脂質化學成分分析
3.3 結果與分析
3.3.1 褐飛虱體表的觀察
3.3.2 體表脂質主要成分分析
3.4 討論
第四章 褐飛虱體表脂質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)進化分析
4.2.4 時空表達模式
4.2.5 RNA干擾實驗
4.3 結果與分析
4.3.1 基因鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析
4.3.2 時空表達分析
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)進化分析
5.2.3 時空表達模式
5.2.4 ELO基因的RNA干擾
5.3 結果與分析
5.3.1 褐飛虱ELO基因時空表達分析
5.3.2 RNAi表型分析
5.3.3 NlELO10對蟲體整體脂質代謝的影響
5.4 討論
5.4.1 ELO基因對褐飛虱生長發(fā)育的重要性
5.4.2 ELO基因功能在昆蟲進化過程中的保守性
5.4.3 ELO基因對褐飛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)進化分析
6.2.3 時空表達模式
6.2.4 FAR基因的RNA干擾
6.3 結果與分析
6.3.1 褐飛虱FAR基因時空表達分析
6.3.2 RNAi表型分析
6.3.3 NlFAR7在表皮結構形成中的作用
6.3.4 NlFAR7對蟲體整體脂質代謝的影響
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 總結與討論
7.1 全文總結與討論
7.2 本研究創(chuàng)新點
7.3 未來研究方向
參考文獻
在讀期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白蠟蟲蠟酯合酶基因cDNA全長克隆及原核表達[J]. 劉博文,王雪慶,孫濤,亓倩,于淑惠,楊璞,陳曉鳴. 林業(yè)科學研究. 2016(04)
[2]昆蟲脂肪酸及其脫飽和酶與耐寒性的關系概述[J]. 易杰群,鄒志文,張古忍. 環(huán)境昆蟲學報. 2015(01)
[3]蠟酯合成途徑及關鍵酶的研究進展[J]. 楊璞,徐冬麗,陳曉鳴,劉魏魏,鞏中軍,胡艷紅. 中國細胞生物學學報. 2012(07)
本文編號:3666325
【文章頁數】:172 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮寫列表
第一章 文獻綜述
1.1 昆蟲體表脂質研究概況
1.1.1 昆蟲表皮的結構及功能
1.1.2 昆蟲體表脂質的來源與運輸
1.1.3 昆蟲體表脂質的化學組成
1.2 昆蟲體表脂質生物合成通路基因的研究進展
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 昆蟲體表脂質的主要生物學功能
1.4 褐飛虱體表脂質研究概況
1.5 研究的內容與意義
第二章 實驗儀器、材料及方法
2.1 主要實驗儀器
2.2 分子生物學實驗常用試劑盒
2.3 常用實驗試劑及配制
2.4 實驗方法
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 熱激法轉化
2.4.9 挑斑搖菌
2.4.10 質粒抽提
2.4.11 實時熒光定量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滲透染色實驗
2.4.16 尼羅紅染色實驗
2.4.17 模擬降雨實驗
2.4.18 耐干燥實驗
2.4.19 褐飛虱生殖力測定
2.4.20 褐飛虱體重測定
2.4.21 褐飛虱甘油三酯含量測定
2.4.22 褐飛虱體表脂質的提取與檢測
2.4.23 褐飛虱CHC的提取、純化及GC/MS檢測
2.4.24 整體脂質的提取與檢測
2.4.25 昆蟲表皮孔道的三維重構
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 體表脂質化學成分分析
3.3 結果與分析
3.3.1 褐飛虱體表的觀察
3.3.2 體表脂質主要成分分析
3.4 討論
第四章 褐飛虱體表脂質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)進化分析
4.2.4 時空表達模式
4.2.5 RNA干擾實驗
4.3 結果與分析
4.3.1 基因鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析
4.3.2 時空表達分析
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)進化分析
5.2.3 時空表達模式
5.2.4 ELO基因的RNA干擾
5.3 結果與分析
5.3.1 褐飛虱ELO基因時空表達分析
5.3.2 RNAi表型分析
5.3.3 NlELO10對蟲體整體脂質代謝的影響
5.4 討論
5.4.1 ELO基因對褐飛虱生長發(fā)育的重要性
5.4.2 ELO基因功能在昆蟲進化過程中的保守性
5.4.3 ELO基因對褐飛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)進化分析
6.2.3 時空表達模式
6.2.4 FAR基因的RNA干擾
6.3 結果與分析
6.3.1 褐飛虱FAR基因時空表達分析
6.3.2 RNAi表型分析
6.3.3 NlFAR7在表皮結構形成中的作用
6.3.4 NlFAR7對蟲體整體脂質代謝的影響
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 總結與討論
7.1 全文總結與討論
7.2 本研究創(chuàng)新點
7.3 未來研究方向
參考文獻
在讀期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白蠟蟲蠟酯合酶基因cDNA全長克隆及原核表達[J]. 劉博文,王雪慶,孫濤,亓倩,于淑惠,楊璞,陳曉鳴. 林業(yè)科學研究. 2016(04)
[2]昆蟲脂肪酸及其脫飽和酶與耐寒性的關系概述[J]. 易杰群,鄒志文,張古忍. 環(huán)境昆蟲學報. 2015(01)
[3]蠟酯合成途徑及關鍵酶的研究進展[J]. 楊璞,徐冬麗,陳曉鳴,劉魏魏,鞏中軍,胡艷紅. 中國細胞生物學學報. 2012(07)
本文編號:3666325
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