昆蟲表皮碳氫化合物（Cuticular hydrocarbon,CHC）是沉積在昆蟲體表的非極性長鏈脂類物質(zhì)。其在維持水分平衡以及化學交流方面發(fā)揮重要作用。昆蟲CHC組成譜常表現(xiàn)出高度的物種專一性,且可受到多種內(nèi)外因素的影響而表現(xiàn)出種內(nèi)變異,其變異來源及尺度在半翅目昆蟲,尤其是具有多樣種內(nèi)多型的蚜蟲中較少被探究。昆蟲CHC是體內(nèi)合成并運輸?shù)襟w表的產(chǎn)物,其生物合成途徑受到復雜的多基因分子調(diào)節(jié)。作為果蠅基因組所含兩個CYP4G亞家族基因之一,CYP4G1被證明參與催化CHC合成的最后一步反應。然而,CYP4G基因在其它昆蟲包括刺吸式蚜蟲中的具體功能還不清楚。本研究以豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）為模式系統(tǒng),通過建立和優(yōu)化適合蚜蟲CHC提取的高效固相微萃取（Solid-phase microextration,SPME）技術,并在此基礎上探究多種因素對CHC的影響,從而明確CHC種內(nèi)變異的來源和尺度;通過對豌豆蚜唯一的CYP4G亞家族基因CYP4G51進行分子鑒定、功能研究以及真核表達和活性檢測,明確了其在參與HC合成中的關鍵作用。本研究取得主要結(jié)果如下:1.基于SPME技... 

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 昆蟲碳氫化合物
        1.1.1 化學組成與結(jié)構(gòu)多樣性
        1.1.2 合成途徑
        1.1.3 合成部位與運輸
    1.2 表皮碳氫化合物
        1.2.1 主要生物學功能
        1.2.2 種內(nèi)變異
        1.2.3 提取和檢測方法
    1.3 昆蟲P450與4G亞家族
        1.3.1 昆蟲P450概述
        1.3.2 P450與碳氫化合物合成
        1.3.3 CYP4Gs研究現(xiàn)狀
    1.4 蚜蟲
    1.5 研究目的、意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 豌豆蚜表皮碳氫化合物種內(nèi)變異
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 供試昆蟲與植物
        2.2.2 主要儀器設備
        2.2.3 線粒體COI基因變異檢測
        2.2.4 正己烷浸泡法提取豌豆蚜CHC
        2.2.5 豌豆蚜CHC的固相微萃取
        2.2.6 GC-MS分析
        2.2.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 五個地理種群線粒體COI基因變異檢測
        2.3.2 不同SPME纖維頭對CHC吸附效率比較
        2.3.3 SPME的可重復性及有效性
        2.3.4 不同發(fā)育階段、翅型對CHC的影響
        2.3.5 寄主植物對CHC的影響
        2.3.6 豌豆蚜CHC在不同地理種群中的變異
    2.4 討論
第三章 豌豆蚜碳氫化合物合成途徑關鍵基因CYP4G51的功能研究
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 供試昆蟲與植物
        3.2.2 主要設備及試劑
        3.2.3 基因序列獲得與生物信息學分析
        3.2.4 耐旱性生物測定
        3.2.5 組織解剖、總RNA抽提及cDNA合成
        3.2.6 熒光定量PCR(qPCR)
        3.2.7 豌豆蚜CYP4G51基因片段的克隆
        3.2.8 dsRNA的合成
        3.2.9 dsRNA的導入及RNAi效率檢測
        3.2.10 碳氫化合物的提取與色譜分析
        3.2.11 統(tǒng)計學
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 CYP4G51序列分析與RNAi策略
        3.3.2 CYP4G51時空表達譜分析
        3.3.3 干旱脅迫對CYP4G51表達量的影響
        3.3.4 人工飼料誘導CYP4G51的上調(diào)表達與CHC的增加
        3.3.5 dsRNA介導的CYP4G51沉默效率檢測
        3.3.6 CYP4G51沉默對碳氫化合物含量的影響
        3.3.7 CYP4G51沉默對蚜蟲耐旱性的影響
    3.4 討論
第四章 CYP4G51基因的真核表達與活性檢測
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 質(zhì)粒與菌株
        4.2.2 主要設備和試劑
        4.2.3 細胞色素P450還原酶(CPR)的抗體制備
        4.2.4 CYP4G51-CPR融合蛋白的真核表達
        4.2.5 Sf9細胞微粒體蛋白的提取
        4.2.6 P450的CO差光譜
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 CPR原核表達載體的酶切驗證
        4.3.2 CPR原核表達蛋白的純化檢測
        4.3.3 CPR多克隆抗體的特異性檢測
        4.3.4 CYP4G51-CPR融合蛋白和CPR蛋白供應載體的酶切驗證
        4.3.5 CYP4G51-CPR融合蛋白的Western檢測
        4.3.6 CYP4G51-CPR融合蛋白的CO差光譜檢測
    4.4 討論
第五章 全文總結(jié)
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
參考文獻
附錄
縮略詞
致謝
作者簡介及攻讀學位期間所取得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]保幼激素和蛻皮激素對德國小蠊聚集信息素生物合成的影響[J]. 楊惠,張金桐,鄧兵,李宏.  中國媒介生物學及控制雜志. 2008(01)
[2]桃蚜不同蚜型DNA多態(tài)性的RAPD研究[J]. 張素方,程家安,楊效文.  昆蟲學報. 2002(06)



本文編號：3690316