本文關(guān)鍵詞：中黑盲蝽嗅覺相關(guān)蛋白鑒定及非典型嗅覺受體基因分析

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【摘要】：中黑盲蝽(Adelphocoris suturalis Jakovlev)屬于半翅目Hemiptera盲蝽科Miridae,是一種棉花上的重要害蟲,其寄主范圍較廣。近年來,隨著轉(zhuǎn)基因Bt棉的大面積種植,鱗翅目害蟲得到了有效的控制,但由于廣譜性殺蟲劑的大量減少,盲蝽等次要害蟲上升為主要害蟲,對棉花及豆類,苜蓿,小麥等其他作物造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。嗅覺在昆蟲的生存和繁衍過程中發(fā)揮非常重要的作用,昆蟲利用其專一的化學(xué)感受系統(tǒng)來感知外界環(huán)境中的化學(xué)信號,經(jīng)過復(fù)雜的嗅覺識別過程,產(chǎn)生諸如取食,交配,產(chǎn)卵等行為反應(yīng)。有多種嗅覺相關(guān)蛋白參與昆蟲識別氣味分子的過程,包括氣味結(jié)合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)、氣味降解酶(odorant degrading esterases,ODEs)和氣味受體(odorant receptors,ORs)等。通過構(gòu)建中黑盲蝽觸角轉(zhuǎn)錄組文庫和Proton測序,從中黑盲蝽觸角轉(zhuǎn)錄組中鑒定了16個OBPs基因,8個CSPs基因,24個ORs基因,19個IRs基因,包括3個非典型嗅覺受體ORco,IR25a和IR8a。通過與已知的Classical OBP和Plus-C OBP的motif對比,16個OBP基因中的12個為Classical OBP,4個為Plus-C OBP。中黑盲蝽的16個OBPs和8個CSPs的組織表達譜表明,在16個OBPs基因中有12個在觸角中高表達,其中3個在雄觸角的表達量高于雌觸角;8個CSPs基因中有5個為觸角特異表達。這些觸角高表達的OBPs和CSPs基因在中炓盲蝽感知外界氣味分子的過程中可能發(fā)揮至關(guān)重要的作用,推測雄觸角高表達的OBPs可能參與中炓盲蝽性信息素識別。采用PCR方法研究了中黑盲蝽,苜蓿盲蝽,三點盲蝽,綠盲蝽和牧草盲蝽非典型嗅覺受體ORco的基因結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)除牧草盲蝽外的四種盲蝽ORco基因結(jié)構(gòu)中均有6個內(nèi)含子,牧草盲蝽目前發(fā)現(xiàn)了5個內(nèi)含子,雖然其序列變異性很大,但內(nèi)含子插入位置和長度表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,苜蓿盲蝽屬的中黑盲蝽,苜蓿盲蝽和三點盲蝽的ORco基因在內(nèi)含子的插入位置和長度上均較為相似,其中苜蓿盲蝽和三點盲蝽更為相似,而后麗盲蝽屬的綠盲蝽和草盲蝽屬的牧草盲蝽則與苜蓿盲蝽屬的差異較大。上述結(jié)果同以O(shè)Rco氨基酸序列為基礎(chǔ)構(gòu)建的進化樹的結(jié)果相吻合,表明,通過基因結(jié)構(gòu)分析可以研究昆蟲物種間的進化關(guān)系,同時也說明同屬昆蟲的非典型嗅覺受體ORco基因是非常保守的。室內(nèi)研究了中黑盲蝽3個非典型嗅覺受體基因,即OR-coreceptor ORco,IR-coreceptor IR25a和IR8a的序列特征及組織表達譜。氨基酸序列比對發(fā)現(xiàn),這3個非典型嗅覺受體基因在不同的物種間均非常保守,但不同種的昆蟲之間仍存在差異。表達譜結(jié)果顯示3個非典型嗅覺受體基因都主要在成蟲的觸角中高表達。采用RNAi技術(shù)對這3個目標(biāo)基因進行了沉默,注射siRNA 24h后,ORco,IR25a和IR8a,3個基因的轉(zhuǎn)錄本在一定程度上均有所下降,分別下降了45.5%,43.5%和36.9%,后續(xù)的電生理及行為學(xué)驗證正在進行中。本文通過對中黑盲蝽非典型嗅覺受體的基因結(jié)構(gòu),表達特征等進行了初步研究,為深入理解昆蟲嗅覺識別奠定了基礎(chǔ),也可為研發(fā)昆蟲嗅覺行為調(diào)控劑提供技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：中黑盲蝽 非典型嗅覺受體 表達特征 基因結(jié)構(gòu) RNA干擾
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S433
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 英文縮略表11-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 昆蟲嗅覺感器及嗅覺識別過程12-15
• 1.2 昆蟲氣味結(jié)合蛋白和化學(xué)感受蛋白研究進展15-17
• 1.3 昆蟲氣味受體研究進展17-18
• 1.3.1 氣味受體的結(jié)構(gòu)特征17
• 1.3.2 氣味受體的鑒定和分布17
• 1.3.3 氣味受體的功能17-18
• 1.4 離子型受體研究進展18-20
• 1.4.1 離子型受體的發(fā)現(xiàn)18
• 1.4.2 離子型受體的表達特征和分子機制18-20
• 第二章 中黑盲蝽觸角轉(zhuǎn)錄組測序及OBPs和CSPs基因的鑒定20-35
• 2.1 材料與方法20-28
• 2.1.1 觸角cDNA文庫構(gòu)建和Proton測序20-21
• 2.1.2 中黑盲蝽氣味結(jié)合蛋白OBPs基因的鑒定21
• 2.1.3 中黑盲蝽化學(xué)感受蛋白CSPs基因的鑒定21
• 2.1.4 中黑盲蝽OBPs和CSPs基因序列的驗證21-24
• 2.1.5 序列比對和進化樹構(gòu)建24
• 2.1.6 中黑盲蝽OBPs和CSPs基因的表達譜分析(RT-PCR和qRT-PCR)24-28
• 2.2 結(jié)果與分析28-33
• 2.2.1 中黑盲蝽OBPs和CSPs基因的鑒定28-31
• 2.2.2 盲蝽科昆蟲OBPs和CSPs基因的進化樹構(gòu)建31-32
• 2.2.3 中黑盲蝽OBPs和CSPs基因表達譜分析32-33
• 2.3 本章討論33-35
• 第三章 中黑盲蝽ORco基因結(jié)構(gòu)及與其他盲蝽進化關(guān)系分析35-43
• 3.1 材料與方法35-38
• 3.1.1 供試?yán)ハx35
• 3.1.2 五種盲蝽ORco基因ORF序列的獲得及相似性與進化分析35-38
• 3.2 結(jié)果與分析38-41
• 3.2.1 五種盲蝽ORco基因序列的分析38-41
• 3.2.2 五種盲蝽ORco基因結(jié)構(gòu)分析41
• 3.3 本章討論41-43
• 第四章 中黑盲蝽非典型嗅覺受體的功能研究43-66
• 4.1 材料與方法43-47
• 4.1.1 中黑盲蝽非典型嗅覺受體ORco，IR8a和IR25a的鑒定43
• 4.1.2 中黑盲蝽非典型嗅覺受體ORco，IR8a和IR25a基因全長的獲得43-46
• 4.1.3 中黑盲蝽非典型嗅覺受體ORco，IR8a和IR25a基因的相對表達量分析(qRT-PCR)46
• 4.1.4 中黑盲蝽三個co-receptor的RNAi研究46-47
• 4.2 結(jié)果與分析47-65
• 4.2.1 中黑盲蝽非典型嗅覺受體ORco，IR8a和IR25a基因的克隆與分析47-60
• 4.2.2 中黑盲蝽非典型嗅覺受體ORco，，IR8a和IR25a基因的相對表達量分析(qRT-PCR)60-62
• 4.2.3 中黑盲蝽三個co-receptor的RNAi研究62-65
• 4.3 本章討論65-66
• 第五章 全文結(jié)論66-68
• 參考文獻68-76
• 致謝76-77
• 作者簡介77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 魯沖;朱芬;陳利珍;周麗君;雷朝亮;;中黑盲蝽觸角感器掃描電鏡觀察[J];昆蟲知識;2009年06期

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本文編號：693607