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《济南大学》 2018年
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淡色库蚊RNA-seq及CPGs与抗药性关系的研究

史琦琪  
【摘要】:蚊虫传播许多疾病,包括疟疾、登革热、西尼罗河热、日本脑炎、丝虫病等,是媒介传染病中重点防控的媒介昆虫。化学防制因具有简单快捷、方便高效等优点,自20世纪50年代以来,一直是媒介传染病防治的主要策略,然而随着化学杀虫剂的大范围、连续、不规范使用,蚊虫面对自然和人为选择压的作用,抗药性逐渐产生,并不断发展,目前,蚊虫抗药性的发展速度已远远超过人们对它的抗药性控制步伐,加重了全世界媒介防治工作的负担,也使得全球公共卫生问题成为继全球变暖之后,需要各国加强合作,投入更多的人力和资金来面对的重要难题。蚊虫抗药性的分子机制主要体现在:代谢抗性、靶标抗性(kdr抗性)、表皮抗性和行为抗性。但蚊虫抗药性产生的本质是由基因突变造成的,包括基因拷贝数目的差异,基因表达量水平的改变以及基因结构的变异。目前,代谢抗性和靶标抗性已被广泛研究,而表皮抗性和行为抗性的研究则相对较少。蚊虫的表皮覆盖着其整个身体表面,在其发育过程中起着保护形体,防御外来不利因素的作用,毫无疑问,表皮极大地增强了蚊虫的生存和适应能力,以确保蚊虫发展为昆虫界最为成功的类群之一。表皮在杀虫剂抗性中发挥着减少渗透率和隔离杀虫剂的作用。本实验室选取淡色库蚊各生理发育阶段的虫体,分别是:I、II、III、IV龄幼虫、蛹和羽化3天后的未吸血的雌蚊,提取完整mRNA后,运用新一代高通量测序技术,以Illumina Hiseq为平台,在全基因组范围内鉴定与抗药性有关敏感品系与抗性品系中差异表达的基因,并从中筛选出与表皮相关的蛋白基因,筛选标准是log2 Fold change3.0且Padj0.05,称为显著差异表达基因,并采用实时荧光定量PCR进行实时表达量的验证。主要研究结果如下:1.使用Illumina Hiseq平台对敏感品系和抗性品系2组样品进行监测,每组样品3个重复,共计6个样品,每个样品的平均产出数据是6.66Gb,原始数据过滤后,将得到的Clean reads与致倦库蚊的基因组比对进行二次整合,得到新转录本13,517个,其中4,199个属于lncRNA,属有蛋白编码基因的新的可变剪接亚型的有8,653个,未知蛋白编码基因的转录本有665个。2.差异表达基因:敏感品系与抗性品系对比的3组重复样本中,表达上调基因分别有1035个,944个和657个基因,而表达下调基因分别有2680个,1215个和975个基因,3组样本组间比较后,共有167个表达上调基因,145个表达下调基因。3.Gene Ontoloty(GO)功能分析:GO功能分析分为分子功能、细胞组分和生物过程三大功能类,分子功能层面共有224个基因参与,细胞组分层面共有149个基因参与,生物过程则有272个基因参与。4.目的基因验证:对组间差异比较后的差异表达基因进行分析,筛选出3个目的基因,实时荧光定量PCR验证后,抗性品系中XM_001845883.1的表达高于敏感品系,提示该表皮蛋白基因参与蚊虫抗药性的形成。本研究报告了淡色库蚊氯氰菊酯抗性品系与敏感品系的转录组测序分析结果,同时挑选并验证了3个表皮蛋白目的基因与蚊虫抗药性的关系。该研究不仅为进一步解释蚊虫表皮抗性的形成原因提供适当的科学依据,而且为进一步开发以表皮蛋白为靶标的新型杀虫剂提供了新的思路。
【学位授予单位】:济南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R384.1

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