星天牛嗅觉相关基因的鉴定与表达分析
星天牛Anoplophora chinensis(Forster)是一种危害巨大的蛀干害虫,其原产于中国、日本和韩国,现已蔓延至欧洲.星天牛危害的寄主范围广泛,取食超过百种植物.昆虫具有高度灵敏、复杂的嗅觉系统,能够特异性感受、识别外界的气味物质,从而引导昆虫做出定位寄主植物、选择产卵场所、躲避天敌、寻找配偶、取食等生理行为.昆虫识别气味分子的过程有多种嗅觉相关基因参与,包括气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体、味觉受体、离子型受体、感觉神经元膜蛋白、气味降解酶等.深入研究这些基因在星天牛化学通讯中的作用机制,有利于开发更为高效的害虫防治技术.本实验利用高通量测序技术对星天牛雌、雄触角进行转录组测序,用生物信息学方法从转录组中鉴定和发掘嗅觉相关基因.选取其中的化学感受受体基因(气味受体、味觉受体、离子型受体)采用荧光定量PCR技术,研究并分析其在雌、雄个体不同组织间的表达水平.主要结果如下:1)星天牛触角转录组数据分析通过对星天牛触角进行转录组测序,共获得44,938条Unigenes,平均长度为902bp,其中有26,701(59.41%)个Unigenes可以同源比对到Nr数据库其他物种中,有55.6%的Unigene比对到了赤拟谷盗,其次是中欧山松大小蠹(14.4%).21,808(48.52%)个Unigenes进行了GO注释,12,777(28.43%)个Unigenes进行了KO注释.2)星天牛嗅觉相关基因的鉴定通过对星天牛触角转录组数据进行生物信息学分析,共筛选鉴定了211个嗅觉相关基因,包括52个气味结合蛋白(OBP)基因、14个化学感受蛋白(CSP)基因、53个气味受体(OR)基因、17个味觉受体(GR)基因、4个离子型受体(IR)基因、3个感觉神经元膜蛋白(SNMP)基因、25个羧酸酯酶(CXE)基因、43个谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因.3)星天牛化学感受受体基因在不同组织间的表达谱分析利用定量PCR技术,对星天牛化学感受受体在星天牛雌、雄成虫的4种组织(触角、下颚须、下唇须、身体组织)中进行表达分析,结果显示53个OR中有41个OR呈现触角特异性表达的特点,其中有8个OR呈现雌性特异表达;23个OR呈现雄性特异表达;剩下的10个OR在雌、雄触角上表达相当;17个GR中有11个GR呈现触角特异性表达的特点;1个GR在雌虫下唇须上特异性表达;2个IR表现触角特异表达,另外2个IR有广泛的表达谱.
- 作者：
- 孙龙
- 学位授予单位：
- 安徽农业大学
- 专业名称：
- 森林保护学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 张龙娃
- 中图分类号：
- S763.38
- 关键词：
- 星天牛；触角转录组；嗅觉相关基因；表达谱
- Anoplophora chinensis； antennae transcriptome； olfactory genes； expression pattern