利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)對二化螟性信息素結(jié)合蛋白基因功能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-20 07:11
CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)是由細(xì)菌和古細(xì)菌抵御外源核酸入侵時(shí)的獲得性免疫機(jī)制發(fā)展而來的一項(xiàng)基因編輯技術(shù),近年來發(fā)展迅速,已成為基因功能活體研究的一種有效方法,廣泛應(yīng)用于許多模式(包括果蠅、家蠶等)及非模式生物中,但在重要農(nóng)業(yè)害蟲中的應(yīng)用很少。二化螟Chilo suppressalis(Walker)是重要的鉆蛀性害蟲,嚴(yán)重為害水稻、小麥、甘蔗等作物。長期以來,二化螟防治以化學(xué)防治為主,導(dǎo)致害蟲抗藥性及化學(xué)農(nóng)藥殘留等問題日趨嚴(yán)重,亟待研究和開發(fā)替代性防治技術(shù)。性信息素結(jié)合蛋白(Pheromone binding protein,PBP)是氣味結(jié)合蛋白(Odorant binding protein,OBP)的一個(gè)亞家族,主要功能被認(rèn)為是識別并結(jié)合疏水性的性信息素分子,攜帶其穿過親水性的感器淋巴液到達(dá)感受神經(jīng)樹突膜表面的受體,因而在性信息素感受中起重要作用,可望作為靶標(biāo)開發(fā)應(yīng)用于害蟲的行為調(diào)控。鱗翅目昆蟲通常含有多個(gè)PBP基因,不同PBP在功能上是否分化?它們在性信息素感受中的作用大小有無差異?對此,盡管有不少間接的研究推測,但由于技術(shù)的限制,很少有活體功能研究的直接證據(jù)。本文以二...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?CRISPR獲得新間隔序列示意圖(方銳等,2013)??Figure?1-2?New?spcaccr?of?CRISPK?acquisition?(Fanji;?et?al.,?2013)??3??
PAM序列激活,經(jīng)sgRNA介導(dǎo),Cas9蛋白可定位革E標(biāo)位點(diǎn)并對祀標(biāo)位點(diǎn)DNA進(jìn)行??切害I】,形成DSBs,激發(fā)DNA自身的NHEJ修復(fù)機(jī)制(Maruyama?et?al.,2015),在DNA??自我修復(fù)過程中易發(fā)生錯(cuò)配,導(dǎo)致堿基的插入或缺失,使靶標(biāo)位點(diǎn)發(fā)生突變(圖1-3)。??另外,宿主CRISPR基因座因含有宿主自身基因組的間隔序列,從而避免了被??sgRNA/Cas9復(fù)合體定位并切割,起到了自我保護(hù)的作用(Marraffini?&?Sontheimer,??2010a)。??tr〇4?rH\?\?c?i9?(?H?-?2l:sn2?*?!?W?Y?(?KIS/?/<??第_?I?丨___?I:??J?L—?|下向里復(fù)T列??階段?|??Step?1?,ratrRNA?J7??fH_列?I??J?*??Prc-trRNA?|??一??、一-?^?、一??(as9^|??第一?|?RNsmtHI??階段?\?;?JD??Step?2??M受的硃箱或哦料丨)N/\?????iiiuiiuiiiiiiiiiiiiimi??第三?.?/??階段????'?'??llUCUIIIItUIUIIUII??Step?3??圖1-3產(chǎn)膿鏈球菌CRISPR/Cas9干擾噬菌體或外源質(zhì)粒入侵示意圖(方銳,2013)??Figure?1-3?Schematic?of?CRISPR/Cas9?mediated?DNA?double-strand?break?(Fang?et?al.
每個(gè)感器主要由銷原細(xì)胞(Thecogen?cell)、膜原細(xì)胞(Tormogen?cell)、毛原細(xì)??胞(Trichogen?cell)和感覺細(xì)胞(Sensory?cell)構(gòu)成(Steinbrecht,?1997),感器包裹并??起到保護(hù)嗅覺神經(jīng)元的作用(Zacharuk,2003)(圖1-5)。嗅覺感器外部形態(tài)如毛發(fā)狀??或刺狀,其表面氣孔密布,性信息素或植物揮發(fā)物等氣味分子通過感器表面的氣孔進(jìn)??入到感器內(nèi)部的水溶性感器淋巴液(Sensillum?lymph)中。一般來說,每個(gè)昆蟲嗅覺??感器含有1-4個(gè)嗅覺神經(jīng)元,每個(gè)嗅覺神經(jīng)元具有高度發(fā)達(dá)的樹突(dendrite)和軸突??(axon),位于樹突膜上的嗅覺受體特異性結(jié)合性信息素或其他氣味物質(zhì),將信號傳??遞至軸突,再由軸突傳遞至觸角神經(jīng)葉(Antennal?lobe,?AL)并加工信號,然后在腦??中將嗅覺與其他感覺形式進(jìn)行整合,最后將嗅覺信號轉(zhuǎn)化為行為指令(Jacquinjoly?&??Merlin,?2004)。??/fj??▲
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二化螟人工飼養(yǎng)技術(shù)[J]. 李波,韓蘭芝,彭于發(fā). 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因組定點(diǎn)編輯技術(shù)[J]. 方銳,暢飛,孫照霖,李寧,孟慶勇. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2013(08)
[3]斜紋夜蛾信息素結(jié)合蛋白3基因的分子鑒定及進(jìn)化分析[J]. 楊芳,賀鵬,董雙林. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]二化螟的采集與室內(nèi)飼養(yǎng)方法[J]. 鄭福山,強(qiáng)承魁,董紅霞,沈媛. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(17)
[5]稻田飛虱災(zāi)變與環(huán)境調(diào)控[J]. 程家安,朱金良,祝增榮,章連觀. 環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào). 2008(02)
[6]殺蟲劑不同處理對二化螟為害、防治效果及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 漆國武,程國金,侯茂林. 昆蟲知識. 2008(01)
[7]單雙季稻混栽區(qū)二化螟種群演變規(guī)律與成因分析[J]. 陳克松,方學(xué)縣,汪恩國,朱賢正. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2007(04)
[8]二化螟抗性機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李曉濤,黃青春,唐振華. 世界農(nóng)藥. 2006(03)
[9]水稻二化螟的交配行為[J]. 焦曉國,宣維健,盛承發(fā). 生態(tài)學(xué)報(bào). 2006(04)
[10]二化螟危害上升原因與防治策略[J]. 石會田,張勝來,黃孟龍. 作物研究. 2005(02)
本文編號:3238736
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?CRISPR獲得新間隔序列示意圖(方銳等,2013)??Figure?1-2?New?spcaccr?of?CRISPK?acquisition?(Fanji;?et?al.,?2013)??3??
PAM序列激活,經(jīng)sgRNA介導(dǎo),Cas9蛋白可定位革E標(biāo)位點(diǎn)并對祀標(biāo)位點(diǎn)DNA進(jìn)行??切害I】,形成DSBs,激發(fā)DNA自身的NHEJ修復(fù)機(jī)制(Maruyama?et?al.,2015),在DNA??自我修復(fù)過程中易發(fā)生錯(cuò)配,導(dǎo)致堿基的插入或缺失,使靶標(biāo)位點(diǎn)發(fā)生突變(圖1-3)。??另外,宿主CRISPR基因座因含有宿主自身基因組的間隔序列,從而避免了被??sgRNA/Cas9復(fù)合體定位并切割,起到了自我保護(hù)的作用(Marraffini?&?Sontheimer,??2010a)。??tr〇4?rH\?\?c?i9?(?H?-?2l:sn2?*?!?W?Y?(?KIS/?/<??第_?I?丨___?I:??J?L—?|下向里復(fù)T列??階段?|??Step?1?,ratrRNA?J7??fH_列?I??J?*??Prc-trRNA?|??一??、一-?^?、一??(as9^|??第一?|?RNsmtHI??階段?\?;?JD??Step?2??M受的硃箱或哦料丨)N/\?????iiiuiiuiiiiiiiiiiiiimi??第三?.?/??階段????'?'??llUCUIIIItUIUIIUII??Step?3??圖1-3產(chǎn)膿鏈球菌CRISPR/Cas9干擾噬菌體或外源質(zhì)粒入侵示意圖(方銳,2013)??Figure?1-3?Schematic?of?CRISPR/Cas9?mediated?DNA?double-strand?break?(Fang?et?al.
每個(gè)感器主要由銷原細(xì)胞(Thecogen?cell)、膜原細(xì)胞(Tormogen?cell)、毛原細(xì)??胞(Trichogen?cell)和感覺細(xì)胞(Sensory?cell)構(gòu)成(Steinbrecht,?1997),感器包裹并??起到保護(hù)嗅覺神經(jīng)元的作用(Zacharuk,2003)(圖1-5)。嗅覺感器外部形態(tài)如毛發(fā)狀??或刺狀,其表面氣孔密布,性信息素或植物揮發(fā)物等氣味分子通過感器表面的氣孔進(jìn)??入到感器內(nèi)部的水溶性感器淋巴液(Sensillum?lymph)中。一般來說,每個(gè)昆蟲嗅覺??感器含有1-4個(gè)嗅覺神經(jīng)元,每個(gè)嗅覺神經(jīng)元具有高度發(fā)達(dá)的樹突(dendrite)和軸突??(axon),位于樹突膜上的嗅覺受體特異性結(jié)合性信息素或其他氣味物質(zhì),將信號傳??遞至軸突,再由軸突傳遞至觸角神經(jīng)葉(Antennal?lobe,?AL)并加工信號,然后在腦??中將嗅覺與其他感覺形式進(jìn)行整合,最后將嗅覺信號轉(zhuǎn)化為行為指令(Jacquinjoly?&??Merlin,?2004)。??/fj??▲
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二化螟人工飼養(yǎng)技術(shù)[J]. 李波,韓蘭芝,彭于發(fā). 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因組定點(diǎn)編輯技術(shù)[J]. 方銳,暢飛,孫照霖,李寧,孟慶勇. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2013(08)
[3]斜紋夜蛾信息素結(jié)合蛋白3基因的分子鑒定及進(jìn)化分析[J]. 楊芳,賀鵬,董雙林. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]二化螟的采集與室內(nèi)飼養(yǎng)方法[J]. 鄭福山,強(qiáng)承魁,董紅霞,沈媛. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(17)
[5]稻田飛虱災(zāi)變與環(huán)境調(diào)控[J]. 程家安,朱金良,祝增榮,章連觀. 環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào). 2008(02)
[6]殺蟲劑不同處理對二化螟為害、防治效果及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 漆國武,程國金,侯茂林. 昆蟲知識. 2008(01)
[7]單雙季稻混栽區(qū)二化螟種群演變規(guī)律與成因分析[J]. 陳克松,方學(xué)縣,汪恩國,朱賢正. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2007(04)
[8]二化螟抗性機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 李曉濤,黃青春,唐振華. 世界農(nóng)藥. 2006(03)
[9]水稻二化螟的交配行為[J]. 焦曉國,宣維健,盛承發(fā). 生態(tài)學(xué)報(bào). 2006(04)
[10]二化螟危害上升原因與防治策略[J]. 石會田,張勝來,黃孟龍. 作物研究. 2005(02)
本文編號:3238736
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