越冬香梨优斑螟部分抗寒基因表达及氨基酸研究
香梨优斑螟是新疆林果业重要害虫之一,以老熟幼虫在翘皮或为害处越冬,为探索香梨优斑螟滞育期间越冬幼虫的滞育特征,选择抗寒性相关基因—热激蛋白基因、脂肪酸去饱和酶基因、和其它滞育期关联基因如精氨酸激酶、乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合酶、糖原磷酸化酶、己糖激酶和氨基酸为研究对象,研究其表达或变化规律,旨在促进探究香梨优斑螟滞育机制,为香梨优斑螟防控提供新思路。（1）香梨优斑螟滞育期及低温胁迫的内参基因筛选:在4℃低温胁迫下香梨优斑螟内参基因稳定性是UBQ>GAPDH>Actin>18s>TUB;在不同低温胁迫1h时香梨优斑螟内参基因的稳定性从大到小依次为UBQ>18s>GAPDH>Actin>TUB;在滞育过程中香梨优斑螟内参基因的稳定性依次为GAPDH>18s>UBQ>TUB>Actin。香梨优斑螟在短期温度胁迫时可选择UBQ作为内参基因,滞育研究中GAPDH作为内参基因比较理想。（2）热激蛋白（HSP60、HSP70、HSP90）基因表达特征:4℃低温胁迫后HSPs基因表达显著上调,1h达到最高峰值,3h后下降再上升,其中HSP60差异表达量明显低于HSP70和HSP90基因。不同低温胁迫1h情况下,10℃低温胁迫下HSPs基因表达差异不明显,在5℃胁迫下表达量显著上升,0℃胁迫条件下开始下降;HSP60和HSP70基因在较低温度胁迫下表达量升高,而HSP90基因表达量一直处于较低表达水平,3个基因都于-15℃下达到最大值。越冬滞育期间的3个热激蛋白基因表达趋势相似,9月开始显著上升,10月开始下降、再上升,3个基因在滞育中、后期都处于较高表达水平,并持续至滞育结束。（3）脂肪酸去饱和酶（FADs）基因在滞育期间呈现表达上调趋势,FAD-Δ6进入滞育后先上升后下降,1月达到最高峰值;FAD-Δ9未进入滞育前高表达,进入滞育期后先上升,12月后下降,但仍保持较高水平;FAD-Δ11趋势与FAD-Δ9相似,但最高峰值出现在11月。ACCase基因在滞育期间表达量较高,9月份开始表达上调,后呈现先下降后上升的趋势;AK基因进入滞育后持续高表达,未出现下降趋势;FAS基因11月表达量达到最大值,但9月、10月也显著高于6月,12月表达量迅速到6月水平;GP基因与AK变化趋势相同;HK基因在即将进入滞育时最低,进入滞育后开始逐渐升高至6月相似表达丰度,并于滞育后期开始降低。（4）香梨优斑螟幼虫滞育期氨基酸总量及氨基酸组成变化:主要检测到16种氨基酸,各时期氨基酸总量差异不明显,其中苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸6种氨基酸随着滞育发展而含量显著上升,而谷氨酸、组氨酸、甘氨酸、酪氨酸、胱氨酸显著下降,这个过程丙氨酸和胱氨酸变化最为显著,可能与虫体滞育代谢有关。综上所述,根据香梨优斑螟短时期低温胁迫或滞育不同时期分别选择UBQ或GAPDH作为内参基因,在香梨优斑螟滞育期波动较大的有HSPs、FADs、ACCase、AK、FAS、GP和HK基因,除FAD-Δ6基因和HK基因外,其它基因在滞育前的9月都显著高表达,表明这些基因与香梨优斑螟滞育息息相关,其它时期变化规律存在很大不同,这与虫体代谢密切相关,滞育期虫体不同氨基酸含量变化也验证其代谢的复杂性,研究结果为进一步香梨优斑螟滞育机制研究积累了数据。
- 作者：
- 王德钢
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2020年
- 导师姓名：
- 熊仁次；杨明禄
- 中图分类号：
- S436.612.2
- 关键词：
- 香梨优斑螟；内参基因筛选；热激蛋白基因；脂肪酸去饱和酶基因；氨基酸
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- 基金项目：
- 国家自然科学基金项目"香梨优斑螟滞育特征及FADs基因表达规律研究"的部分研究成果(项目编号:31560512)课题主持人:熊仁次教授%兵团国际科技合作计划"果树食心虫扩散与防治"的部分研究成果(项目编号:2017BC004)课题主持人:杨明禄副教授(塔里木大学)