蓮草直胸跳甲Halloween基因家族鑒定及表達分析
發(fā)布時間：2021-09-05 15:43
【背景】蓮草直胸跳甲（Agasicles hygrophila）是世界惡性入侵雜草空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）的專一性生防天敵;蓮草直胸跳甲種群動態(tài)呈季節(jié)性波動趨勢,在我國湖南地區(qū)其夏季種群數(shù)量驟減,導致對空心蓮子草的防控效果大大降低。而Halloween基因家族參與昆蟲蛻皮激素的合成,影響昆蟲生長和繁殖,進而對昆蟲種群動態(tài)具有一定影響。【目的】揭示Halloween基因家族在蓮草直胸跳甲不同發(fā)育時期和不同組織中的表達模式,為進一步探究Halloween基因家族在蓮草直胸跳甲中的功能打下基礎(chǔ),進而為生防天敵的擴繁提供新思路�！痉椒ā客ㄟ^篩選蓮草直胸跳甲卵巢轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)并結(jié)合生物信息學分析,找到并克隆其體內(nèi)Halloween基因家族成員;使用NCBI在線分析其保守結(jié)構(gòu)域,利用MEGA6.0對Halloween家族基因進行多序列比對并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹;通過實時熒光定量PCR（qRT-PCR）技術(shù)檢測各基因在蓮草直胸跳甲不同發(fā)育時期（卵、幼蟲、蛹、雌成蟲）和雌成蟲不同組織（頭、胸、中腸、卵巢、脂肪體）中的表達水平�！窘Y(jié)果】蓮草直胸跳甲中存在6個Hallow...
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學. 2020,53(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：11 頁
【部分圖文】：
蓮草直胸跳甲Halloween基因家族在不同發(fā)育時期的相對表達量
基于氨基酸序列構(gòu)建的Halloween基因家族的系統(tǒng)進化樹（鄰接法）
蓮草直胸跳甲是入侵雜草空心蓮子草的專一性天敵，其成蟲和幼蟲均取食葉片，若在同一地點連續(xù)釋放2—3年，空心蓮子草基本可得到控制[28]。目前，在我國湖南長沙等地空心蓮子草一年四季均大量發(fā)生，而蓮草直胸跳甲的種群動態(tài)卻呈波動趨勢。Halloween基因家族作為蛻皮激素合成通路中重要的一支，在昆蟲生長發(fā)育和繁殖中具有重要作用，因此會對昆蟲種群動態(tài)產(chǎn)生影響[29]。雖然已在多種昆蟲中發(fā)現(xiàn)并鑒定Halloween家族基因，但目前尚無有關(guān)蓮草直胸跳甲中該基因家族的研究報道。本研究利用RT-PCR技術(shù)克隆獲得蓮草直胸跳甲蛻皮激素合成途徑Halloween家族6個基因Ah CYP302A1、Ah CYP306A1、Ah CYP307A1、Ah CYP307A2、Ah CYP314A1、AhCYP315A1的中間片段，其中AhCYP306A1、AhCYP307A1、Ah CYP307A2屬于細胞色素P450超家族中CYP2集團，AhCYP302A1、Ah CYP314A1、AhCYP315A1屬于線粒體集團。進化分析發(fā)現(xiàn)蓮草直胸跳甲中Halloween基因家族具有一定的保守性，表明其在不同昆蟲中可能具有相似的功能；但在不同昆蟲中Halloween基因家族不同，有些酶在昆蟲進化過程中已被消除、復制或發(fā)生改變；如CYP307家族中的spot在鱗翅目昆蟲以及果蠅科中不存在，但在岡比亞按蚊（Anopheles gambiae）和埃及伊蚊（Aedes aegypti）中檢測到此基因[12]；此外，在蓮草直胸跳甲中發(fā)現(xiàn)的CYP307A2，在家蠶以及煙草天蛾中卻不存在[30]，表明蛻皮激素的合成路徑在不同昆蟲中存在物種特異性和進化差異。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]昆蟲成蟲蛻皮激素研究進展[J]. 楊棟梁,郝婧,王彥男,奚耕思. 生命科學. 2014(08)
[2]家蠶蛻皮激素合成相關(guān)的細胞色素P450基因的鑒定分析[J]. 程道軍,李志清,孟勐,彭健,錢文良,康麗霞,夏慶友. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2014(03)
[3]蓮草直胸跳甲釋放量對其種群構(gòu)建的影響[J]. 李彥寧,傅建煒,郭建英,朱興,黃思娣,萬方浩. 生物安全學報. 2011(04)
[4]喜旱蓮子草在中國的入侵機理及其生物防治[J]. 馬瑞燕,王韌. 應(yīng)用與環(huán)境生物學報. 2005(02)
[5]空心蓮子草主要生物學特性研究[J]. 張格成,李繼祥,陳秀華. 雜草科學. 1993(02)
[6]蛻皮激素對家蠶卵黃蛋白合成積累及卵巢發(fā)育的影響[J]. 吳小鋒,徐俊良. 蠶業(yè)科學. 1992(01)
[7]蔬菜地空心蓮子草的發(fā)生及危害[J]. 尹仁國. 雜草科學. 1992(01)
碩士論文
[1]蓮草直胸跳甲對空心蓮子草的控制研究[D]. 黃思娣.湖南農(nóng)業(yè)大學 2010
[2]蓮草直胸跳甲的熱脅迫適應(yīng)性研究[D]. 趙鑫.西南大學 2009
本文編號：3385623
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學. 2020,53(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：11 頁
【部分圖文】：
蓮草直胸跳甲Halloween基因家族在不同發(fā)育時期的相對表達量
基于氨基酸序列構(gòu)建的Halloween基因家族的系統(tǒng)進化樹（鄰接法）
蓮草直胸跳甲是入侵雜草空心蓮子草的專一性天敵，其成蟲和幼蟲均取食葉片，若在同一地點連續(xù)釋放2—3年，空心蓮子草基本可得到控制[28]。目前，在我國湖南長沙等地空心蓮子草一年四季均大量發(fā)生，而蓮草直胸跳甲的種群動態(tài)卻呈波動趨勢。Halloween基因家族作為蛻皮激素合成通路中重要的一支，在昆蟲生長發(fā)育和繁殖中具有重要作用，因此會對昆蟲種群動態(tài)產(chǎn)生影響[29]。雖然已在多種昆蟲中發(fā)現(xiàn)并鑒定Halloween家族基因，但目前尚無有關(guān)蓮草直胸跳甲中該基因家族的研究報道。本研究利用RT-PCR技術(shù)克隆獲得蓮草直胸跳甲蛻皮激素合成途徑Halloween家族6個基因Ah CYP302A1、Ah CYP306A1、Ah CYP307A1、Ah CYP307A2、Ah CYP314A1、AhCYP315A1的中間片段，其中AhCYP306A1、AhCYP307A1、Ah CYP307A2屬于細胞色素P450超家族中CYP2集團，AhCYP302A1、Ah CYP314A1、AhCYP315A1屬于線粒體集團。進化分析發(fā)現(xiàn)蓮草直胸跳甲中Halloween基因家族具有一定的保守性，表明其在不同昆蟲中可能具有相似的功能；但在不同昆蟲中Halloween基因家族不同，有些酶在昆蟲進化過程中已被消除、復制或發(fā)生改變；如CYP307家族中的spot在鱗翅目昆蟲以及果蠅科中不存在，但在岡比亞按蚊（Anopheles gambiae）和埃及伊蚊（Aedes aegypti）中檢測到此基因[12]；此外，在蓮草直胸跳甲中發(fā)現(xiàn)的CYP307A2，在家蠶以及煙草天蛾中卻不存在[30]，表明蛻皮激素的合成路徑在不同昆蟲中存在物種特異性和進化差異。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]昆蟲成蟲蛻皮激素研究進展[J]. 楊棟梁,郝婧,王彥男,奚耕思. 生命科學. 2014(08)
[2]家蠶蛻皮激素合成相關(guān)的細胞色素P450基因的鑒定分析[J]. 程道軍,李志清,孟勐,彭健,錢文良,康麗霞,夏慶友. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2014(03)
[3]蓮草直胸跳甲釋放量對其種群構(gòu)建的影響[J]. 李彥寧,傅建煒,郭建英,朱興,黃思娣,萬方浩. 生物安全學報. 2011(04)
[4]喜旱蓮子草在中國的入侵機理及其生物防治[J]. 馬瑞燕,王韌. 應(yīng)用與環(huán)境生物學報. 2005(02)
[5]空心蓮子草主要生物學特性研究[J]. 張格成,李繼祥,陳秀華. 雜草科學. 1993(02)
[6]蛻皮激素對家蠶卵黃蛋白合成積累及卵巢發(fā)育的影響[J]. 吳小鋒,徐俊良. 蠶業(yè)科學. 1992(01)
[7]蔬菜地空心蓮子草的發(fā)生及危害[J]. 尹仁國. 雜草科學. 1992(01)
碩士論文
[1]蓮草直胸跳甲對空心蓮子草的控制研究[D]. 黃思娣.湖南農(nóng)業(yè)大學 2010
[2]蓮草直胸跳甲的熱脅迫適應(yīng)性研究[D]. 趙鑫.西南大學 2009
本文編號：3385623
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