本文關(guān)鍵詞：華山松大小蠹GSTs基因的表達(dá)和對寄主防御物質(zhì)的響應(yīng)

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【摘要】：華山松大小蠹是我國西北地區(qū)天然森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)最具危害性的小蠹種類,集中選擇入侵危害秦嶺巴山林區(qū)華山松純林和各種混交林中30年以上健康華山松(Pinus armandi Fr.),已經(jīng)成為秦嶺巴山林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重大障礙。谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶作為昆蟲重要的解毒酶系,對華山松大小蠹克服寄主多元抗性,成功入侵和定殖寄主樹木具有重要的作用。本研究通過對華山松大小蠹GSTs基因分析,華山松大小蠹GSTs基因在各發(fā)育階段表達(dá)的差異,以及華山松大小蠹GSTs基因?qū)祁愇镔|(zhì)的響應(yīng)模式研究,旨在揭示華山松大小蠹GSTs基因的多樣性和華山松大小蠹GSTs基因在降解寄主毒素和克服寄主化學(xué)防御物質(zhì)的作用。取得研究結(jié)果如下:通過克隆獲得9條華山松大小蠹GSTs基因,分屬于4個(gè)家族:Epsilon、Sigma、Omega和Theta,并分別定名為DaGSTe1、DaGSTe4、DaGSTe5、DaGSTe6、DaGSTs1、DaGSTs2、DaGSTo1、DaGSTo2和DaGSTt1,系統(tǒng)發(fā)育分析表明同一家族的華山松大小蠹GSTs基因與其他昆蟲GSTs的同源性均高于40%。華山松大小蠹9條GSTs基因中,僅DaGSTs2基因的表達(dá)在遷飛成蟲和入侵成蟲雌雄之間差異顯著,其余GSTs基因表達(dá)在各階段雌雄成蟲間差異不顯著。華山松大小蠹不同家族GSTs基因在成蟲各階段的表達(dá)水平變化多樣,其變化與各階段化學(xué)環(huán)境密切相關(guān),說明這些基因的功能可能與華山松大小蠹克服寄主多元抗性有關(guān)。Epsilon家族GSTs基因的表達(dá)水平受取食華山松韌皮部的影響較小,但顯著低于未處理成蟲。Sigma家族在取食的雄蟲中顯著高于未取食雄蟲,而Theta家族在取食后雌雄成蟲顯著低于未取食的雌雄成蟲。Omega家族整體變化較小,饑餓和喂食處理都未對其產(chǎn)生顯著影響。萜類物質(zhì)處理后Sigma家族和Theta家族GSTs基因表達(dá)水平對所有刺激物和所有處理時(shí)間均顯著上調(diào);而Omega家族變化較小,僅對少數(shù)萜類物質(zhì)處理有響應(yīng);Epsilon家族則表現(xiàn)出多樣性變化。綜上所述,華山松大小蠹不同家族GSTs基因的功能特點(diǎn)各異。Epsilon家族對不同處理響應(yīng)不一,具有功能上的多樣性;Sigma家族在處理后總是表現(xiàn)出顯著上調(diào);Omega家族則表達(dá)水平穩(wěn)定,受各種處理的影響較小。華山松大小蠹GSTs基因通過調(diào)控谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)水平,在降低寄主華山松樹脂等抗性物質(zhì)對華山松大小蠹毒害作用方面具有重要作用。
【關(guān)鍵詞】：華山松大小蠹 谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶 寄主抗性 萜類物質(zhì) 表達(dá)水平
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S763.38
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-18
• 1.1 小蠹類森林害蟲10-12
• 1.1.1 小蠹類害蟲概述10
• 1.1.2 小蠹蟲與寄主針葉樹間的相互關(guān)系10-12
• 1.2 谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶12-14
• 1.2.1 谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶概述12
• 1.2.2 谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的分類和命名12-13
• 1.2.3 谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的結(jié)構(gòu)與功能13-14
• 1.3 昆蟲谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶研究概況14-17
• 1.3.1 昆蟲谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因多樣性14-15
• 1.3.2 昆蟲谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶主要功能15-17
• 1.4 研究內(nèi)容及目的意義17-18
• 第二章 材料與方法18-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料18-21
• 2.1.1 供試?yán)ハx與采樣地點(diǎn)18
• 2.1.2 主要試劑（盒）18-19
• 2.1.3 引物19-20
• 2.1.4 主要實(shí)驗(yàn)儀器20-21
• 2.2 華山松大小蠹GSTs基因克隆21-24
• 2.2.1 華山松大小蠹總RNA提取21
• 2.2.2 轉(zhuǎn)錄組測序及注釋21-22
• 2.2.3 第一鏈cDNA合成22
• 2.2.4 PCR擴(kuò)增22-23
• 2.2.5 PCR產(chǎn)物純化23
• 2.2.6 連接與轉(zhuǎn)化23
• 2.2.7 檢測與測序23-24
• 2.3 華山松大小蠹GSTs基因序列分析24
• 2.3.1 基因結(jié)構(gòu)分析24
• 2.3.2 系統(tǒng)發(fā)育分析24
• 2.3.3 蛋白三維結(jié)構(gòu)模擬24
• 2.4 華山松大小蠹成蟲不同階段GSTs基因表達(dá)差異24-26
• 2.4.1 內(nèi)參基因的篩選24
• 2.4.2 GSTs基因定量引物的設(shè)計(jì)與篩選24-25
• 2.4.3 華山松大小蠹成蟲不同階段蟲態(tài)獲取25
• 2.4.4 樣品RNA提取與cDNA合成25
• 2.4.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)25
• 2.4.6 數(shù)據(jù)分析25-26
• 2.5 華山松大小蠹GSTs基因?qū)祁愇镔|(zhì)的響應(yīng)26
• 2.5.1 萜類物質(zhì)處理26
• 2.5.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR26
• 2.5.3 數(shù)據(jù)分析26
• 2.6 華山松大小蠹GSTs基因?qū)θ∈橙A山松韌皮部的響應(yīng)26-28
• 2.6.1 喂食處理26-27
• 2.6.2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR27
• 2.6.3 數(shù)據(jù)分析27-28
• 第三章 結(jié)果與分析28-43
• 3.1 轉(zhuǎn)錄組測序與功能注釋28-29
• 3.2 華山松大小蠹GSTs基因的克隆及序列分析29-34
• 3.2.1 基因結(jié)構(gòu)分析29-30
• 3.2.2 序列相似性與系統(tǒng)發(fā)育分析30-33
• 3.2.3 華山松大小蠹GSTs基因翻譯蛋白同源三維結(jié)構(gòu)模擬33-34
• 3.3 華山松大小蠹GSTs基因在成蟲不同階段的轉(zhuǎn)錄水平差異34-36
• 3.4 萜類物質(zhì)處理對華山松大小蠹成蟲GSTs基因表達(dá)水平的影響36-40
• 3.5 取食與饑餓處理對華山松大小蠹成蟲GSTs基因表達(dá)水平的影響40-43
• 第四章 結(jié)論與討論43-46
• 4.1 討論43-45
• 4.2 結(jié)論45-46
• 參考文獻(xiàn)46-55
• 附錄55-57
• 縮略詞57-58
• 致謝58-59
• 作者簡介59

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