小胸鱉甲（Microdera punctipennis）隸屬于鞘翅目擬步甲科,是新疆的特有種,分布在新疆北部的準(zhǔn)噶爾盆地古爾班通古特沙漠。該地區(qū)氣候嚴(yán)酷,冬季漫長嚴(yán)寒,具有季節(jié)性溫差和夏季晝夜溫差巨大的特點(diǎn)。甲蟲M.punctipennis適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境,進(jìn)化出了對寒冷和極端溫度變化等多種逆境脅迫的適應(yīng)性,而對其耐寒性的研究有助于了解昆蟲對極端荒漠環(huán)境的適應(yīng)性機(jī)制。在低溫條件下,昆蟲不僅要應(yīng)對低溫脅迫,而且由于其細(xì)胞代謝降低,還會受到微生物病原體的脅迫。因此,昆蟲的耐寒性在一定程度上也取決于它們與病原體等生物應(yīng)激源的相互作用,因而了解低溫如何激活昆蟲的免疫反應(yīng)十分必要。目前,相關(guān)方面的研究十分有限。M.punctipennis成蟲越冬期持續(xù)近5個月,利用轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn),低溫激活了多種免疫相關(guān)基因的差異表達(dá)。然而,低溫與免疫反應(yīng)之間的功能關(guān)系尚不清楚。本研究旨在從轉(zhuǎn)錄水平上回答低溫激活甲蟲M.punctipennis免疫系統(tǒng)的哪些基因,以及這些免疫相關(guān)基因在不同低溫條件下的轉(zhuǎn)錄水平有何不同,即寒冷如何激活免疫。本研究利用甲蟲M.punctipennis低溫轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)注釋和篩選了免疫相關(guān)... 

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 昆蟲低溫生態(tài)與免疫應(yīng)激及防御研究進(jìn)展
    1 低溫環(huán)境下的生態(tài)免疫學(xué)：免疫在昆蟲越冬存活中的作用
        1.1 昆蟲免疫的熱依賴性
        1.2 昆蟲越冬的季節(jié)性免疫
        1.3 冬季氣候變化對昆蟲免疫的影響
        1.4 生物熱力學(xué)與生態(tài)免疫學(xué)研究的前景
    2 昆蟲低溫應(yīng)激和免疫防御的相互作用的研究進(jìn)展
        2.1 生理水平研究昆蟲低溫應(yīng)激和免疫防御的相互作用的研究進(jìn)展
        2.2 分子水平研究昆蟲低溫應(yīng)激和免疫防御的相互作用的研究進(jìn)展
    3 抗菌肽Attacin在昆蟲免疫系統(tǒng)和耐寒機(jī)制中的研究進(jìn)展
    4 小胸鱉甲耐寒性機(jī)制的研究進(jìn)展
    5 研究目的及意義
第二章 基于小胸鱉甲轉(zhuǎn)錄組的免疫相關(guān)基因發(fā)掘
    引言
    1 材料和方法
        1.1 樣品采集、處理及測序
        1.2 原始序列拼接組裝
        1.3 unigene功能注釋和分類
        1.4 重要免疫相關(guān)基因的篩選和比較
    2 結(jié)果
        2.1 基于昆蟲數(shù)據(jù)庫的M.punctipennis測序數(shù)據(jù)的組裝及功能注釋
        2.2 M.punctipennis免疫相關(guān)基因的篩選與分析
            2.2.1 模式識別受體基因的篩選
            2.2.2 免疫信號通路相關(guān)基因的篩選
            2.2.3 免疫效應(yīng)因子的篩選
        2.3 M.punctipennis免疫信號通路匯總圖
    3 討論
        3.1 模式識別受體
        3.2 免疫信號通路
            3.2.1 調(diào)制因子
            3.2.2 免疫信號通路及其調(diào)控
        3.3 免疫效應(yīng)因子
    4 總結(jié)
第三章 轉(zhuǎn)錄水平分析低溫對小胸鱉甲免疫反應(yīng)的影響
    引言
    1 材料和方法
        1.1 樣品采集、處理及測序
        1.2 原始序列拼接組裝
        1.3 unigene功能注釋和分類
        1.4 差異表達(dá)及富集分析
        1.5 低溫響應(yīng)的免疫相關(guān)DEG共表達(dá)分析
        1.6 免疫相關(guān)基因DEG共表達(dá)模塊與溫度的關(guān)聯(lián)分析
        1.7 低溫響應(yīng)的免疫相關(guān)基因DEG參與的通路網(wǎng)絡(luò)分析
    2 結(jié)果
        2.1 M.punctipennis低溫轉(zhuǎn)錄組的差異表達(dá)基因DEG分析
        2.2 低溫轉(zhuǎn)錄組中免疫相關(guān)的DEG分析
        2.3 低溫轉(zhuǎn)錄組中免疫相關(guān)DEG的 GO功能分類
        2.4 低溫轉(zhuǎn)錄組中免疫相關(guān)DEG的 KEGG聚類分析
        2.5 低溫轉(zhuǎn)錄組中免疫信號傳導(dǎo)基因的差異表達(dá)分析
        2.6 M.punctipennis免疫相關(guān)基因的共表達(dá)分析
            2.6.1 免疫相關(guān)基因聚類成共表達(dá)模塊
            2.6.2 M.punctipennis免疫共表達(dá)模塊與溫度的關(guān)聯(lián)
        2.7 M.punctipennis免疫相關(guān)基因參與調(diào)控的信號通路網(wǎng)絡(luò)
    3 討論
        3.1 RNA-Seq分析M.punctipennis DEG的綜合概況
        3.2 RNA-Seq分析M.punctipennis免疫相關(guān)基因DEG的綜合概況
        3.3 低溫下M.punctipennis免疫信號通路的轉(zhuǎn)錄變化
        3.4 與低溫緊密相關(guān)的M.punctipennis免疫相關(guān)基因
        3.5 與低溫緊密相關(guān)的M.punctipennis免疫相關(guān)通路
    4 結(jié)論
第四章 小胸鱉甲RT-qPCR內(nèi)參基因篩選和表達(dá)穩(wěn)定性分析
    引言
    1 材料和方法
        1.1 昆蟲飼養(yǎng)
        1.2 M.punctipennis試蟲處理
        1.3 提取試蟲樣本的總RNA和反轉(zhuǎn)錄cDNA
        1.4 內(nèi)參基因的選擇及引物設(shè)計(jì)
        1.5 構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)粒
        1.6 RT-qPCR檢測候選內(nèi)參基因
        1.7 RT-qPCR驗(yàn)證RNA-seq差異表達(dá)分析結(jié)果
        1.8 數(shù)據(jù)處理和分析
    2 結(jié)果
        2.1 M.punctipennis總 RNA的質(zhì)量
        2.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線評價(jià)引物的擴(kuò)增效率及特異性
        2.3 M.punctipennis5 個候選內(nèi)參基因的表達(dá)水平分析
        2.4 M.punctipennis不同發(fā)育歷期的候選內(nèi)參基因的表達(dá)穩(wěn)定性
        2.5 M.punctipennis不同組織的候選內(nèi)參基因的表達(dá)穩(wěn)定性
        2.6 M.punctipennis不同溫度處理樣品的候選內(nèi)參基因的表達(dá)穩(wěn)定性
        2.7 M.punctipennis所有供試樣本的候選內(nèi)參基因的表達(dá)穩(wěn)定性
        2.8 M.punctipennis轉(zhuǎn)錄組差異性表達(dá)分析結(jié)果的驗(yàn)證
    3 討論
    4 結(jié)論
第五章 小胸鱉甲冷誘導(dǎo)的抗菌肽Attacin克隆及表達(dá)分析
    引言
    1 材料與方法
        1.1 M.punctipennis成蟲采集及飼養(yǎng)
        1.2 試蟲的處理與RNA的提取
        1.3 Mpattacin基因克隆ORF全長序列
        1.4 Mpattacin生物信息學(xué)分析
        1.5 RT-qPCR分析Mpattacin基因表達(dá)水平
        1.6 Mpattacin原核表達(dá)及純化
        1.7 蛋白抑菌活性檢測
    2 結(jié)果
        2.1 冷誘導(dǎo)的Mpattacin基因的克隆與序列分析
        2.2 Mpattacin二級結(jié)構(gòu)的分析
        2.3 Mpattacin三級結(jié)構(gòu)與基序、結(jié)構(gòu)域分析
        2.4 Mpattacin多序列比對和系統(tǒng)進(jìn)化分析
        2.5 Mpattacin基因熒光定量PCR的標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.6 Mpattacin的組織特異性表達(dá)譜
        2.7 Mpattacin響應(yīng)低溫脅迫的表達(dá)譜
        2.8 Mpattacin原核表達(dá)純化與功能分析
    3 討論
        3.1 Mpattacin的克隆和抑菌活性分析
        3.2 Mpattacin的低溫表達(dá)譜分析
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1
    附錄2
致謝
個人簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二化螟實(shí)時熒光定量PCR內(nèi)參基因篩選和表達(dá)穩(wěn)定性評價(jià)[J]. 徐紅星,王國榮,魯艷輝,楊亞軍,鄭許松,田俊策,呂仲賢.  中國水稻科學(xué). 2019(01)
[2]昆蟲天然免疫相關(guān)基因研究進(jìn)展[J]. 劉小民,袁明龍.  遺傳. 2018(06)
[3]準(zhǔn)噶爾小胸鱉甲短時低溫脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 庫爾班·吐松,陸雪瑩,劉小寧,馬紀(jì).  昆蟲學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]松墨天�；瘜W(xué)感受組織熒光定量PCR內(nèi)參基因的鑒定與篩選[J]. 馮波,郭前爽,毛必鵬,杜永均.  昆蟲學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]不利環(huán)境對昆蟲抗氧化酶影響的研究進(jìn)展[J]. 唐維媛,強(qiáng)奉群,邢叢叢,董永剛,張義明.  貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(01)
[6]荒漠甲蟲小胸鱉甲胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK基因的克隆與低溫表達(dá)譜分析[J]. 孟閃閃,李潔瓊,阮夢鴿,陸雪瑩,馬紀(jì).  環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]荒漠昆蟲小胸鱉甲Ras GTP酶激活蛋白基因MpRasGAP的克隆及低溫表達(dá)分析[J]. 阮夢鴿,李潔瓊,孟閃閃,馬紀(jì).  昆蟲學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]荒漠昆蟲小胸鱉甲抗菌肽Attacin基因的克隆及低溫表達(dá)模式分析[J]. 李潔瓊,陸雪瑩,劉小寧,馬紀(jì).  昆蟲學(xué)報(bào). 2013(12)
[9]昆蟲天然免疫反應(yīng)分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 張明明,初源,趙章武,安春菊.  昆蟲學(xué)報(bào). 2012(10)
[10]小胸鱉甲各齡期幼蟲過冷卻點(diǎn)的測定[J]. 劉曉靜,石萌,馬紀(jì).  新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(06)

碩士論文
[1]準(zhǔn)噶爾小胸鱉甲和光滑鱉甲的生物學(xué)特性及其人工飼養(yǎng)體系的研究[D]. 王巖.新疆大學(xué) 2010
[2]溫度對病毒介導(dǎo)的RNA沉默的影響及轉(zhuǎn)基因植株病毒抗性的傳導(dǎo)[D]. 孫燕霞.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3715238