本文關鍵詞：基于Distal-less基因的蝎蛉科（長翅目）幼蟲腹足同源性及起源研究

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【摘要】：昆蟲幼蟲的腹足在數(shù)量和排列上有很大的差異,而這種多樣性被認為是對環(huán)境的功能性適應,是自然選擇的結果。因此,對于腹足同源性及起源的研究有助于我們揭示其起源和進化過程。然而,目前對于不同昆蟲的幼蟲腹足同源性及起源還存在著較大的爭議。長翅目Mecoptera是全變態(tài)類昆蟲中較原始的類群之一,存在一些獨特的發(fā)育特征,使之成為發(fā)育生物學研究中的重要類群之一。前人基于形態(tài)學和解剖學的研究發(fā)現(xiàn),長翅目幼蟲胸腹足著生位置不一致,并且胚胎期腹足原基出現(xiàn)的時間要晚于胸足。這些使長翅目成為研究昆蟲腹足同源性及起源的模式物種之一,為昆蟲腹足發(fā)育研究提供了一定的依據(jù),但是缺乏最直接的證據(jù)。因此,運用先進的分子生物學手段,從發(fā)育機理角度去探究長翅目幼蟲腹足同源性及起源問題就顯得尤為必要。本研究以長翅目蝎蛉科Panorpidae中的擬華山蝎蛉Panorpa dubia為代表,首先通過光學顯微鏡和掃描電鏡確定了腹足發(fā)育的模式,然后通過胚胎整體原位雜交的方法對其腹足的分子發(fā)育機理進行了研究。同時創(chuàng)立了一套適合于長翅目昆蟲的原位雜交流程。研究發(fā)現(xiàn),擬華山蝎蛉附肢發(fā)育時間是產(chǎn)卵后70 h-110 h,胸足原基出現(xiàn)時間為產(chǎn)卵后第70 h,而腹足原基則出現(xiàn)于產(chǎn)卵后第90 h,在70 h-80 h之間,腹足原基外側短暫出現(xiàn)過一對突起結構。著生位置方面,腹足原基比胸足原基的位置更接近腹中線,而腹足原基外側的突起結構則和胸足原基一致。結構方面,胸足原基最終發(fā)育成具有5節(jié)結構的胸足;而腹足原基則發(fā)育成不分節(jié)的腹足,并且小于胸足�？寺〉玫搅藬M華山蝎蛉的Distal-less(Dll)同源基因,該基因全長2950 bp,ORF為834 bp,5’-UTR為1073 bp,3’-UTR為1043 bp,編碼278個氨基酸�；谛蛄斜葘跋到y(tǒng)發(fā)育分析確認該序列是擬華山蝎蛉的Dll基因。通過產(chǎn)卵后100 h胚胎的原位雜交發(fā)現(xiàn),Dll基因表達在胸足端部最末端的一節(jié)上,以及腹足的端部。而在腹足原基外側曾出現(xiàn)過突起的地方并未檢測到Dll基因的表達。通過擬華山蝎蛉的胚胎學觀察和調控基因Dll的表達分析,結合前人的關于蝎蛉科腹足的研究,本研究發(fā)現(xiàn)擬華山蝎蛉的胸足和腹足并非系列同源關系,并且腹足很可能起源于腹部附肢的基節(jié)內葉。同時認為擬華山蝎蛉的Dll基因不僅僅表達于附肢的端部,并且也出現(xiàn)在附肢相關的突起結構的端部。
【關鍵詞】：蝎蛉科 腹足 同源 內葉
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q964
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文獻綜述10-15
• 1.1 昆蟲的腹足及研究意義10
• 1.2 昆蟲腹足同源性及起源研究10-12
• 1.3 控制昆蟲腹足發(fā)育基因的研究概況12-13
• 1.4 長翅目腹足研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本研究的目的及意義14-15
• 第二章 蝎蛉腹足在胚胎期的發(fā)育15-19
• 2.1 材料與方法15-16
• 2.1.1 實驗材料15
• 2.1.2 實驗方法15-16
• 2.1.2.1 胚胎顯微觀察15
• 2.1.2.2 掃描電鏡觀察15-16
• 2.2 結果與分析16-18
• 2.2.1 擬華山蝎蛉胚胎發(fā)育16
• 2.2.2 擬華山蝎蛉胚胎期腹足發(fā)育模式16-18
• 2.3 討論18-19
• 第三章 Distal-less基因的克隆及其表達位置分析19-34
• 3.1 材料與方法19-25
• 3.1.1 實驗材料19
• 3.1.2 主要實驗試劑19
• 3.1.3 主要儀器設備19-20
• 3.1.4 實驗溶液配方20
• 3.1.5 實驗方法20-25
• 3.1.5.1 擬華山蝎蛉總RNA的提取20-21
• 3.1.5.2 第一鏈cDNA的合成21
• 3.1.5.3 引物設計與合成21
• 3.1.5.4 Dll基因序列cDNA保守片段的克隆21-23
• 3.1.5.5 擬華山蝎蛉Dll基因的 3’RACE和 5’RACE23-24
• 3.1.5.6 Dll基因原位雜交樣品的制備24-25
• 3.2 結果與分析25-30
• 3.2.1 總RNA的提取25-29
• 3.2.2 擬華山蝎蛉Dll基因的全胚原位雜交29-30
• 3.3 討論30-34
• 3.3.1 擬華山蝎蛉Dll基因cDNA的克隆30-31
• 3.3.2 擬華山蝎蛉Dll基因的分子系統(tǒng)發(fā)育分析31
• 3.3.3 擬華山蝎蛉原位雜交體系的建立31-32
• 3.3.4 擬華山蝎蛉Dll基因表達的分析32-34
• 第四章 總結34-35
• 參考文獻35-40
• 致謝40-41
• 作者簡介41-42
• 基金支持42

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本文編號：877246