棉酚诱导棉蚜P450表达差异的研究

【摘要】本研究以重要害虫棉蚜(AphisgossypiiGlover)为对象，针对棉酚诱导其基因表达量变化的问题，对使用棉酚诱导棉蚜的方法进行了筛选，以得到的试虫为实验材料，利用表达谱分析和荧光定量PCR鉴定，结合生物信息学分析在分子水平上明确棉酚诱导下存在表达差异的棉蚜基因。通过尝试不同的棉酚诱导方法，最终选择了浸渍法和喷施不同浓度棉酚处理液的方法对棉蚜进行诱导，得到了棉酚处理组以及空白对照组的棉蚜试虫。通过表达谱测序，得到了棉蚜的基因表达谱。经过生物信息学的分析，发现其中36个基因存在着表达差异。其中多数基因与氨基酸、有机酸、羧酸等的运输与跨膜运输等功能相关。另外几种较为重要的差异表达的基因编码的蛋白质为细胞色素b-c1复合物亚基、表皮蛋白前体和e3泛素连接酶。细胞色素b-c1复合物在氧化磷酸化过程中具有重要作用。表皮蛋白的变化意味着表皮穿透速率的降低，通过延缓棉酚到达靶标位点的时间而更好的对棉酚起到解毒作用。另外e3泛素连接酶调控P450基因的表达，推断棉酚在棉蚜体内的代谢与一些P450酶系相关。根据测序得到的文库，对得到的棉蚜P450基因构建了系统发育进化树，明确了其不同P450基因间的亲缘关系。从文库中得到了棉蚜Cnc-C基因序列，从NCBI数据库中查询到其它物种的Cnc基因序列，构建系统发育进化树，并构建其表达载体，以研究该基因对P450基因的表达调控作用。通过实时定量PCR，分析了一些P450基因在不同棉酚浓度下诱导不同时间后的mRNA水平的表达量变化。在400ppm和600ppm浓度棉酚处理下，多数基因的表达量发生了显著变化，大多为上调表达，少数基因的表达量下调或无明显差异。超过半数基因的表达量随着棉酚浓度与处理时间的增加而增加。在相同浓度的处理下，部分基因表达量随时间增加而增加，另外的部分基因在较短时间内即达到表达量的峰值，在其后的时间里保持基本不变甚至出现下降。CYP315A1、CYP6A14等基因的表达量出现了上千倍的变化。以上研究结果为棉酚诱导棉蚜的分子机制的解析提供了重要的理论依据，对揭示棉蚜对外源毒性物质的适应能力提供了实验基础，为有效防治棉蚜创造了条件。
【作者】杨巽；
【导师】席景会；
【作者基本信息】吉林大学，农业昆虫与害虫防治，2014，硕士
【关键词】棉蚜；棉酚；P450；诱导表达；

【参考文献】
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