本文關(guān)鍵詞：棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的鑒定及表達模式研究

  更多相關(guān)文章： 棉花粉蚧 化學(xué)感受蛋白 氣味結(jié)合蛋白 氣味受體 克隆 序列分析 表達模式

【摘要】：在長期進化當中,昆蟲形成了一套完整精細的化學(xué)感受系統(tǒng),利用該化學(xué)感受系統(tǒng)昆蟲能夠系統(tǒng)地感知周圍環(huán)境中的化學(xué)信息物質(zhì),該化學(xué)感受系統(tǒng)參與昆蟲的寄主定位、覓食、尋找配偶、躲避天敵及有毒物質(zhì)、確定繁殖場所等多種生命活動。在該化學(xué)感受系統(tǒng)中氣味結(jié)合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)、化學(xué)感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)及氣味受體(Olfactory receptors,ORs)起著非常重要的作用。闡明昆蟲化學(xué)感受機制可為害蟲治理提供新的方法。棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley是近年來入侵我國的重要檢疫性有害生物,近年來,對棉花粉蚧生態(tài)學(xué)、行為學(xué)等研究較多,但對其化學(xué)感受分子機制研究還比較少。為此,本研究鑒定了棉花粉蚧化學(xué)感受蛋白CSPs、氣味結(jié)合蛋白OBPs、氣味結(jié)合受體ORs基因,分析了CSPs及ORs在棉花粉蚧不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄表達模式特征。本研究還克隆了PsCSP10全長基因,并研究了其在扶桑、棉花及馬纓丹三種寄主植物飼養(yǎng)的棉花粉蚧中的表達譜,系統(tǒng)地探討了其生理功能。主要研究結(jié)果如下:1鑒定了棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因用生物信息學(xué)方法篩選出28個化學(xué)感受相關(guān)基因,其中包括12個化學(xué)感受蛋白基因:PsolCSP1-Psol CSP12;有15個氣味結(jié)合蛋白基因:PsolOBP1-PsolOBP15;1個氣味受體基因:PsolOR1。2利用實時熒光定量PCR技術(shù)闡明棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)蛋白不同發(fā)育階段表達模式運用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測新鑒定的CSPs基因在棉花粉蚧不同發(fā)育階段的表達模式,PsolCSP2在2齡若蟲中表達量顯著高于其他發(fā)育階段,Psol CSP3、PsolCSP4、PsolCSP6和PsolCSP9均在卵中有高的表達量;PsolCSP5、PsolCSP7在棉花粉蚧各發(fā)育階段均有表達,但表達水平無顯著差異;PsolCSP11則在三齡若蟲中表達量最高;PsolCSP1、Psol CSP8、PsolCSP10和PsolCSP12在各發(fā)育階段均表達,且均在雄成蟲中表達量達到最大。Psol OR1在棉花粉蚧卵中表達量顯著大于其他發(fā)育階段。3克隆了棉花粉蚧PsCSP10基因并研究了其表達模式克隆了棉花粉蚧化學(xué)感受蛋白(CSPs)基因PsCSP10(Genbank登錄號:KT958555),其核苷酸序列全長640 bp,編碼128個氨基酸殘基,預(yù)測其成熟蛋白分子量14.99 kD,等電點6.61,且含有4個保守的半胱氨酸殘基,均符合昆蟲CSPs的一般特征。該基因編碼氨基酸序列和其他昆蟲CSP的氨基酸序列比對,有50%-56%的相似性。實時熒光定量PCR結(jié)果表明PsCSP10在棉花粉蚧各發(fā)育階段中均表達,在雄成蟲中的相對表達量顯著高于其他發(fā)育階段。分別用扶桑(Hibiscus rosa-sinensis)、棉花(Gossypium spp.)、馬纓丹(Lantana camara)飼養(yǎng)的雄成蟲中PsCSP10相對表達量不存在差異。推測PsCSP10可能參與棉花粉蚧的雌蟲定位以及其他化學(xué)感受功能。本研究通過對棉花粉蚧轉(zhuǎn)錄組的分析鑒定了棉花粉蚧的化學(xué)感受相關(guān)基因,并對棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的表達差異進行了研究,明確了化學(xué)感受相關(guān)基因在不同發(fā)育階段中的表達差異,同時通過cDNA末端快速克隆技術(shù)(rapid-amplification of cDNA ends,RACE),克隆了PsCSP10全長基因,為進一步研究棉花粉蚧的化學(xué)感受機制提供了重要的參考。
【關(guān)鍵詞】：棉花粉蚧 化學(xué)感受蛋白 氣味結(jié)合蛋白 氣味受體 克隆 序列分析 表達模式
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S433
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 前言9-15
• 1.1 昆蟲的化學(xué)感受系統(tǒng)9-14
• 1.1.1 氣味結(jié)合蛋白9-11
• 1.1.2 化學(xué)感受蛋白11-12
• 1.1.3 氣味受體12-14
• 1.2 棉花粉蚧的研究概況14-15
• 1.3 研究目的與意義15
• 2 棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的發(fā)掘15-34
• 2.1 化學(xué)感受蛋白基因的鑒定16-21
• 2.1.1 實驗材料與方法16
• 2.1.2 結(jié)果與分析16-21
• 2.2 棉花粉蚧氣味結(jié)合蛋白的鑒定21-28
• 2.2.1 材料與方法21-22
• 2.2.2 結(jié)果與分析22-28
• 2.3 氣味受體28-34
• 2.3.1 實驗材料與方法28-29
• 2.3.2 結(jié)果與分析29-34
• 2.4 小結(jié)34
• 3 基于實時熒光定量PCR技術(shù)的棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的表達研究34-42
• 3.1 棉花粉蚧化學(xué)感受蛋白基因的表達研究34-40
• 3.1.1 實驗材料與方法34-37
• 3.1.2 結(jié)果與分析37-40
• 3.1.2.1 PsolCSP1-PsolCSP12基因在不同發(fā)育階段中的表達37-40
• 3.2 棉花粉蚧氣味受體基因表達研究40-41
• 3.2.1 實驗材料與方法40-41
• 3.2.2 結(jié)果與分析41
• 3.3 小結(jié)41-42
• 4 棉花粉蚧化學(xué)感受蛋白基因PsCSP10的克隆及表達模式研究42-54
• 4.1 材料與方法42-49
• 4.1.1 供試樣品42
• 4.1.2 試劑42
• 4.1.3 儀器42
• 4.1.4 棉花粉蚧總RNA的提取42
• 4.1.5 引物的設(shè)計與合成42-43
• 4.1.6 3’RACE反應(yīng)43-44
• 4.1.7 5’RACE反應(yīng)44-47
• 4.1.8 RACE反應(yīng)產(chǎn)物的克隆與測序47-48
• 4.1.9 定量PCR檢測PsCSP10在不同寄主雄成蟲中表達48-49
• 4.1.10 數(shù)據(jù)分析49
• 4.2 結(jié)果與分析49-54
• 4.2.1 棉花粉蚧PsCSP10基因克隆及序列分析49-51
• 4.2.2 PsCSP10蛋白三維結(jié)構(gòu)預(yù)測51
• 4.2.3 PsCSP10基因的表達特征51-54
• 4.3 小結(jié)54
• 5 結(jié)論與討論54-58
• 5.1 結(jié)論54-55
• 5.2 棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的種類55
• 5.3 棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的表達模式55-56
• 5.4 棉花粉蚧PsCSP10基因克隆及結(jié)構(gòu)與功能預(yù)測56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-69
• 附錄 在讀期間參加的學(xué)術(shù)研討會及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：733134