麗蠅蛹集金小蜂Nasonia vitripennis是繼意大利蜜蜂Apis mellifera之后膜翅目昆蟲中第二個完成全基因組測序的物種,其遺傳背景清晰,操作簡單方便,平均世代周期短,易于實驗室飼養(yǎng),是研究發(fā)育和進化遺傳學(xué)良好的模式生物,也是研究昆蟲宿主與共生菌之間相互作用的良好載體。Wolbachia,革蘭氏陰性菌,是昆蟲體內(nèi)最普遍的胞內(nèi)共生菌,可以影響寄主的生殖調(diào)控、適合度等方面。胞質(zhì)不親和是Wolbachia對麗蠅蛹集金小蜂唯一一種生殖調(diào)控方式。昆蟲具有發(fā)達的先天性免疫系統(tǒng)抵御病原菌的侵入,研究表明,短時間感染細菌或真菌可以顯著影響宿主免疫系統(tǒng)組分的表達。但是,長期自然感染W(wǎng)olbachia對昆蟲的影響還未得到充分研究。在本研究中,使用iTRAQ高通量測序和兩性生命表的方法,較為全面地分析了麗蠅蛹集金小蜂的蛋白質(zhì)組和自然感染W(wǎng)olbachia對麗蠅蛹集金小蜂的影響。具體結(jié)論如下:1、通過兩性生命表較為全面地分析了自然感染W(wǎng)olbachia對麗蠅蛹集金小蜂生物學(xué)特征的影響,結(jié)果顯示,自然感染W(wǎng)olbachia能夠顯著影響麗蠅蛹集金小蜂的發(fā)育歷期、壽命、生殖力等生物學(xué)特征,但是對種群參數(shù)內(nèi)稟增長率r、周限增長率λ、凈生殖率R_0不能產(chǎn)生顯著影響。2、利用iTRAQ蛋白質(zhì)組測序技術(shù),測定分析了麗蠅蛹集金小蜂的蛋白質(zhì)組。結(jié)果顯示,在22946個唯一肽段中定量到3096個蛋白質(zhì)(FDR≤0.01),這3096個蛋白質(zhì)在3個感染文庫和3個不感染文庫中均有定量信息。GO功能富集結(jié)果顯示,共有2578個蛋白質(zhì)被9297個GO term注釋,其中篩選出了麗蠅蛹集金小蜂蛋白質(zhì)組中15個生殖相關(guān)蛋白和13個免疫相關(guān)蛋白,這些免疫相關(guān)或生殖相關(guān)蛋白質(zhì)均不能被自然感染W(wǎng)olbachia誘導(dǎo)表達。3、自然感染和長期不感染W(wǎng)olbachia麗蠅蛹集金小蜂蛋白質(zhì)組有23個顯著性差異表達蛋白質(zhì),包括15個表達上調(diào)蛋白和8個表達下調(diào)蛋白。蛋白功能分析可知,基于分子功能分析,這些蛋白質(zhì)具有催化活性或附著功能,基于生物過程分析,大部分蛋白質(zhì)參與代謝過程。qPCR結(jié)果顯示7個編碼顯著性差異表達蛋白質(zhì)的基因(NV11606,NV11923,NV11878,SP6,NV18383,NV16308,SP6,NV18383,NV21224-PA)和7個編碼免疫相關(guān)或生殖相關(guān)蛋白質(zhì)的基因(NV16743,NV10430,NV15633,NV13603,NV12583和NV10830)中,除NV11606和SP6外,其他基因顯示出蛋白質(zhì)組一致的變化。通過分析顯著性差異蛋白、生殖相關(guān)蛋白、免疫相關(guān)蛋白之間的互作關(guān)系發(fā)現(xiàn),差異蛋白質(zhì)不能通過蛋白互作間接影響麗蠅蛹集金小蜂的免疫系統(tǒng)或生殖調(diào)控,但幾個免疫或生殖功能蛋白之間具有復(fù)雜的互作關(guān)系。4、利用KEGG數(shù)據(jù)庫對麗蠅蛹集金小蜂蛋白質(zhì)組進行通路分析可知,1975個蛋白質(zhì)定位到1962條途徑,共涉及到337個map圖,這些蛋白大多參與機體的各種代謝途徑,參與細胞組織的構(gòu)建,或具有催化活性。通過KEGG通路分析總結(jié)了麗蠅蛹集金小蜂中參與脂代謝途徑的相關(guān)蛋白,并同黑腹果蠅、埃及伊蚊、紅火蟻、意大利蜜蜂中參與相關(guān)途徑的蛋白質(zhì)進行了比較。結(jié)果顯示,肉食性昆蟲麗蠅蛹集金小蜂體內(nèi)參與脂代謝途徑的蛋白質(zhì)數(shù)量與其他幾種昆蟲沒有明顯差異。本實驗從生物學(xué)特征和蛋白表達水平較為全面地分析了自然感染W(wǎng)olbachia對麗蠅蛹集金小蜂的影響,可以為昆蟲寄主和內(nèi)共生菌長期共生過程中,寄主與共生體相互的適應(yīng)性提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S476.3
【部分圖文】：

圖 1-1 麗蠅蛹集金小蜂成蟲（左：雌；右：雄）（劉海洋, 2013）Fig. 1-1 Adults of N. vitripennis（Left, female; Right, male） （劉海洋 2013）蛹集金小蜂的生活史蛹集金小蜂發(fā)育歷時較短，在 28℃的飼養(yǎng)條件下，麗蠅蛹集金小蜂從卵要約 14 d（Whiting 1967; Pultz and Leaf 2003）。條件下，在寄主蠅蛹體內(nèi)，麗蠅蛹集金小蜂的卵發(fā)育到成蟲只需 24 h，蛹之后，將經(jīng)歷白蛹、黑白蛹和黑蛹三個階段，約歷時 4 d，之后便在蟲，成蟲在蠅蛹表面打開一個小洞，從蠅蛹內(nèi)鉆出，經(jīng)過取食后繼續(xù)發(fā)，即可在蠅蛹上產(chǎn)卵，進入下一個世代。在 4℃時進入滯育，在 4℃條件下，麗蠅蛹集金小蜂寄生在蠅蛹里的幼6 個月，之后通過逐步恢復(fù)溫度，可繼續(xù)完成發(fā)育至成蟲（Werren and 麗蠅蛹集金小蜂產(chǎn)卵時，毒液蛋白會被注入蠅蛹內(nèi)，寄主的呼吸作用和

自然感染 Wolbachia 對麗蠅蛹集金小蜂部分生物學(xué)特征和蛋白質(zhì)組的影響異常行為，主要包括胞質(zhì)不相容（Cytoplasmic Incompatibility）、孤thenogenesis Inducing）、雌性化（Feminization）、殺雄作用（Male Killing）等999; Stouthamer et al. 1999; Werren 1997; O'Neill et al. 1992）（圖 1-2）。

表 2-3 樣品信息Table 2-3 Information of the sample稱 A1 A2 A3 B1 B2 B3態(tài) 固體 固體 固體 固體 固體 固體頭） 145 207 294 136 185 235 mg，加 1 mL SDT 裂解液（不含 DT石英砂，MP 樣品制備器進行機械勻，超聲 10 s，間隔 15 s，循環(huán) 10 次），CA 法進行蛋白質(zhì)濃度測定。白質(zhì)樣品 5:1（v/v）加入 5×上樣緩沖進行 12.5% SDS-PAGE 電泳。電泳條染色。品條帶分離較清晰，樣品之間平行性
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本文編號：2849567