發(fā)布時間：2020-07-13 08:39

【摘要】：尖唇散白蟻Reticulitermes aculabialis是我國已知的白蟻中唯一具有兼性孤雌生殖能力的白蟻種類,黃胸散白蟻R.flaviceps則不具有孤雌生殖能力。前期研究顯示,尖唇散白蟻孤雌卵在排卵之后仍然可以繼續(xù)進(jìn)行胚胎的正常發(fā)育,而黃胸散白蟻孤雌卵則在排卵之后的3-5天左右開始出現(xiàn)發(fā)育緩慢現(xiàn)象,在第10天左右發(fā)育幾乎完全停滯。本研究利用Illumina HiSeq~TMM 2000平臺對胚胎發(fā)育至第4天的黃胸散白蟻孤雌卵、黃胸散白蟻兩性卵、尖唇散白蟻孤雌卵和尖唇散白蟻兩性卵進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序分析。通過對尖唇散白蟻孤雌卵和兩性卵以及黃胸散白蟻孤雌卵和兩性卵之間的差異基因進(jìn)行分析,找到影響尖唇散白蟻孤雌卵可以正常發(fā)育而黃胸散白蟻孤雌卵出現(xiàn)發(fā)育阻滯的基因,對這些調(diào)控基因利用實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)進(jìn)行基因表達(dá)水平的研究,同時分析其基因表達(dá)量的變化趨勢,揭示影響白蟻孤雌生殖發(fā)生的原因。研究結(jié)果如下:(1)黃胸散白蟻孤雌卵和兩性卵構(gòu)成的轉(zhuǎn)錄組組裝獲得422213條unigenes。有123667條Unigenes被注釋到數(shù)據(jù)庫中,Nr數(shù)據(jù)庫注釋到122100條Unigenes;COG數(shù)據(jù)庫注釋到36805條Unigenes,涉及26個功能分類;Swissprot數(shù)據(jù)庫注釋到的Unigenes為48416條;KEGG數(shù)據(jù)庫注釋到11086條Unigenes,涉及43條生物通路;Go數(shù)據(jù)庫注釋到的Unigene分別涉及生物學(xué)過程、細(xì)胞成分及分子功能相關(guān)的共54種生理代謝功能。按照差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)(差異基因表達(dá)變化2倍以上且pvalue≤0.05)進(jìn)行篩選,黃胸散白蟻孤雌卵和兩性卵之間的差異基因個數(shù)為19153個,上調(diào)基因有484個,下調(diào)基因有18669個。(2)尖唇散白蟻孤雌卵和兩性卵構(gòu)成的轉(zhuǎn)錄組組裝獲得324454條unigenes。有62253條Unigenes被注釋到數(shù)據(jù)庫中,Nr數(shù)據(jù)庫注釋到61289條Unigenes;COG數(shù)據(jù)庫注釋到23507條Unigenes,涉及26個功能分類;Swissprot數(shù)據(jù)庫注釋到24808條Unigenes;KEGG數(shù)據(jù)庫注釋到的Unigenes為2354條,涉及42條生物通路;Go數(shù)據(jù)庫注釋到的Unigene分別涉及生物學(xué)過程、細(xì)胞成分及分子功能相關(guān)的共49種生理代謝功能。按照差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)(差異基因表達(dá)變化2倍以上且pvalue≤0.05)進(jìn)行篩選,尖唇散白蟻孤雌卵和兩性卵之間的差異基因個數(shù)為937個,上調(diào)基因有710個,下調(diào)基因有277個。(3)對實(shí)時熒光定量PCR的結(jié)果進(jìn)行分析,我們發(fā)現(xiàn)在胚胎發(fā)育至第四天的黃胸散白蟻孤雌卵(RfFFegg-4)、黃胸散白蟻兩性卵(RfFMegg-4)、尖唇散白蟻孤雌卵(RaFFegg-4)和尖唇散白蟻兩性卵(RaFMegg-4)中。cdk2在各組間的表達(dá)量均無顯著性差異。cpeb除了在RaFFegg-4中的表達(dá)量水平顯著高于在RfFMegg-4中外(P0.05),其余各組之間亦均無顯著性差異。pka、map2k1、mapk1/3、hgk、mkp和pax6在RaFFegg-4中的表達(dá)水平顯著高于RfFFegg-4(P0.05)。pka、map2k1、mapk1/3和hgk在RfFMegg-4中的表達(dá)水平顯著高于RfFFegg-4(P0.05)。pax6和mkp在RfFMegg-4和RfFFegg-4之間無顯著性差異。由此推測表達(dá)顯著性差異的基因可能參與調(diào)控了白蟻卵的胚胎發(fā)育以及孤雌生殖的發(fā)生。(4)在RfFMegg、RaFFegg和RaFMegg胚胎發(fā)育的5個時期中,cdk2、pka、map2k1、mapk1/3、hgk和mkp在卵胚胎發(fā)育至第二天時基因表達(dá)量達(dá)到最大并繼續(xù)保持較高水平的表達(dá)量,或者在卵胚胎發(fā)育至第四天時基因表達(dá)量達(dá)到最大,在第四天后基因表達(dá)量都開始逐漸下降。在RfFFegg胚胎發(fā)育的5個時期中,cdk2、pka、map2k1、mapk1/3、hgk和mkp在卵剛剛產(chǎn)出的時候基因表達(dá)量就已經(jīng)達(dá)到最大或者在卵胚胎發(fā)育至第二天時基因表達(dá)量達(dá)到最大,在第二天后基因表達(dá)量都開始下降。由此可以推測,黃胸散白蟻孤雌卵在排卵后的3-5天開始出現(xiàn)發(fā)育遲緩的現(xiàn)象有可能就是因?yàn)閏dk2、pka、map2k1、mapk1/3、hgk和mkp在黃胸散白蟻孤雌卵胚胎發(fā)育至第二天后,基因表達(dá)量下降而導(dǎo)致的。對于其具體的作用機(jī)制,有待進(jìn)行更深入的研究。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q963
【圖文】：

西北大學(xué)碩士畢業(yè)論文殖品級之間存在著一些中間型品級，包括有翅芽型兵蟻、工蟻蟻擬補(bǔ)充型生殖蟻[15~18]。級級包括原始繁殖蟻和補(bǔ)充生殖蟻，它們在整個巢群內(nèi)的數(shù)量殖器官。原始生殖蟻（原始蟻后和原始蟻王）是由末齡若蟻羽合適的時候分飛出原巢脫翅建立新巢（圖 1.1）。原始蟻王和者[18]，蟻后是生殖的機(jī)器，具有著膨大的腹部，性腺高度發(fā)殖蟻死亡或者是生殖能力不足的時候，巢群內(nèi)就會及時的產(chǎn)生的生存和擴(kuò)張[19]。

圖 1.2 工蟻和兵蟻Fig.1.2 Worker and soldier唇散白蟻工蟻；B.尖唇散白蟻兵蟻。配繁殖行為巢環(huán)境下，雌性和雄性有翅成蟲從母巢中飛出并進(jìn)行擴(kuò)散的蟲分飛是白蟻進(jìn)行分群繁殖的主要方式，巢群建立則是白]。白蟻的分飛時間從每年的幾天到一整年不等，每次持續(xù)數(shù)的白蟻都具有自己特有的典型分飛季節(jié)。光照、溫度是影響白蟻分飛的氣象條件。低等白蟻分飛的氣候條件相，但分飛時的有翅成蟲數(shù)量少；高等白蟻分飛則對氣候數(shù)少，但每次分飛的有翅成蟲數(shù)量多[3]。成蟲分飛落地后

圖 1.3 生殖系統(tǒng)模式圖（程冬保，2014）Fig.1.3 Adiagram of the reproductive system臺灣乳白蟻有翅成蟲的雌性生殖系統(tǒng)模式圖（仿黃復(fù)生等，2000）；性生殖系統(tǒng)模式圖（仿黃復(fù)生等，2000）。殖中，除了正常的兩性生殖外，還存在著孤雌生殖的現(xiàn)象[29~31]。殖，指在特定的條件下，雌性個體產(chǎn)出的卵不經(jīng)過受精作用而殖方式[32]。兼性孤雌生殖指的是在正常的情況下，一些白蟻的性生殖，但是在雄性成蟲缺乏的情況下，雌性成蟲之間可以進(jìn)此時產(chǎn)生出來的未受精卵可以直接發(fā)育成為新的個體的現(xiàn)象[2繁殖蟻交配率低或者是雄性成蟲缺失的情況，此時白蟻的孤雌就具有著非常重要的意義[24,33]。一些白蟻的原始蟻后通過孤雌過有性繁殖來產(chǎn)生巢群內(nèi)的其他群體成員，然后次級蟻后與原

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3 王滿V

本文編號：2753215