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《山东农业大学》 2011年
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甜菜夜蛾嗅觉受体Sexi\Orco基因表达谱与RNA干扰研究

张逸凡  
【摘要】:昆虫在长期进化过程中,形成了高度发达的化学感受器,感受自然环境中各种化学信息,从而产生相应的生理和行为反应,如摄食、繁殖、趋避等,从而对其生存起到关键作用。昆虫嗅觉信号的传导通过嗅觉受体(Olfactory receptor,ORs)的介导来完成,属于一类具有七次跨膜结构的G蛋白偶联受体。ORs分为两类,一类是传统嗅觉受体(Conventional ORs),数目众多,在昆虫种内和种间高度变异。另一类是在不同昆虫种间高度保守的非典型的嗅觉受体(Atypical olfactory receptor)OR83b及其同源受体。OR83b类嗅觉受体通过结合传统嗅觉受体共同参与气味分子识别。因此使其能够作为判断昆虫进化的一个参数,也是害虫治理潜在的分子靶标 甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)危害多种粮食作物和蔬菜,是世界性分布的重要农业害虫。由于害虫抗药性以及蔬菜等作物的无公害防治要求,迫切需要寻求新的防治技术。研究昆虫嗅觉应用于害虫防治,已成为害虫管理的一个重要手段。深入研究蛾类昆虫性嗅觉感受的分子机制,弄清嗅觉受体相关蛋白及其功能,将有助于针对特定嗅觉蛋白设计和开发更为高效的调控技术。 本文基于嗅觉受体基因研究的前期工作,对甜菜夜蛾嗅觉受体基因Sexi\Orco的基因组结构和表达特征进行了深入的研究,并对受体基因Sexi\Orco进行了RNAi研究,主要取得以下结果: 1.甜菜夜蛾Sexi\Orco基因的结构 通过已发表甜菜夜蛾Sexi\Orco基因序列(Genbank登录号:AY862142)和比较几种已发表的其他昆虫的非典型性嗅觉受体的基因结构,设计合成多对引物,利用多聚酶链式反应(PCR)技术,以甜菜夜蛾三龄幼虫基因组为模板进行扩增后发现S. exigua的Sexi\Orco基因共含10个外显子和9个内含子,并且内含子具有典型的GT-AG结构。 2.甜菜夜蛾Sexi\Orco基因的时空表达特征 采用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,qRT-PCR)方法对甜菜夜蛾不同发育时期、羽化后不同时期的成虫、以及成虫不同部位的组织进行Sexi\Orco表达分析。结果表明Sexi\Orco在甜菜夜蛾卵、各龄幼虫、蛹、成虫都有表达,在成虫只在触角和喙内特异性表达。与其他发育阶段相比,成虫触角中表达量最高,可达其他虫态的10~4~10~5倍,而卵、幼虫、蛹中表达量差异不大;羽化后36 h的雄虫触角中的Sexi\Orco表达量最大,约为同期雌虫的5.5倍;Sexi\Orco在雌、雄虫喙内表达量极低。 3.甜菜夜蛾Sexi\Orco基因RNA沉默初探 通过微量注射法将Sexi\Orco基因的dsRNA导入羽化后12h雌、雄蛾腹腔内,观察记录注射后成虫存活率,24h后采用RT-PCR和qRT-PCR方法检测Sexi\Orco基因的表达量。结果发现处理试虫死亡率和对照相比没有明显差异,雌、雄试虫触角内Sexi\Orco基因与对照相比表达量被抑制了90%以上,且dsRNA长度对RNAi作用没有明显影响。说明该方法可以有效沉默昆虫Sexi\Orco基因的表达。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S433.4

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