井岡霉素刺激褐飛虱生殖，抑制白背飛虱生殖的分子機制.pdf

1、物種組團(Guild)是生態(tài)學(xué)研究的一個熱門課題，稻飛虱組團（包括褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱）作為水稻毀滅性重大害蟲，也是典型的再猖獗型害蟲，其再猖獗機制值得我們深入研究。而大量研究者常以單獨一種飛虱為研究對象，很少有人研究飛虱組團，因此我們實驗室將褐飛虱和白背飛虱組團進行研究，并且發(fā)現(xiàn)井岡霉素刺激褐飛虱生殖而抑制白背飛虱生殖的現(xiàn)象。為闡明這一現(xiàn)象，本文對褐飛虱和白背飛虱分別進行表達譜和轉(zhuǎn)錄組分析，通過pathway對比分析找出一對關(guān)鍵基

2、因并通過RNAi雌蟲及生理生化測定來驗證該基因的功能，以此闡明農(nóng)藥誘導(dǎo)的飛虱組團物種生殖相反效應(yīng)的分子機理。
　　1、井岡霉素處理的褐飛虱表達譜和白背飛虱轉(zhuǎn)錄組分析及ATGL基因?qū)诛w虱生殖的影響
　　褐飛虱是亞洲地區(qū)水稻上具有強繁殖力的害蟲，也是農(nóng)藥誘導(dǎo)再猖獗的典型害蟲。多數(shù)研究結(jié)果表明褐飛虱的大暴發(fā)與農(nóng)藥的使用有關(guān)。井岡霉素是一種用于防治水稻紋枯病的生物型農(nóng)藥，然而我們實驗室發(fā)現(xiàn)一種有趣的現(xiàn)象，井岡霉素刺激褐飛虱生殖而抑

3、制白背飛虱生殖。由于其刺激和抑制的分子機制尚不清楚，因此本文首先通過對井岡霉素處理的褐飛虱和白背飛虱分別進行表達譜和轉(zhuǎn)錄組分析，并且通過pathway進行對比分析，篩選出與脂肪分解有關(guān)的基因，其中褐飛虱是甘油三酯脂肪酶(Adipose triglyceride lipase，ATGL)，白背飛虱是羧酸酯酶前體物(Carboxylesterase precursor, CES)，兩個是相同位點的不同基因，并且對褐飛虱進行RNAi，發(fā)現(xiàn)AT

4、GL基因干擾后褐飛虱脂肪體和卵巢中蛋白質(zhì)的含量與對照相比(JGM)分別下降40.1％，33.80％;甘油含量及產(chǎn)卵量分別下降35.0％和30.61％，因此我們認(rèn)為ATGL是井岡霉素刺激褐飛虱生殖的重要相關(guān)基因。
　　2、羧酸酯酶前體的克隆及其對白背飛虱生殖的影響
　　白背飛虱也是水稻上主要害蟲之一，之前的研究發(fā)現(xiàn)井岡霉素對白背飛虱生殖有抑制作用，我們對其進行了轉(zhuǎn)錄組分析，并從中找出了與脂肪分解有關(guān)的羧酸酯酶前體(Carbox

5、ylesterase precursor, CES)。由于CES基因序列的缺乏，本章首先對白背飛虱的CES基因進行克隆，得到CES的全長基因序列，并將克隆的CES氨基酸序列通過NCBI上的BlastP進行比對分析，發(fā)現(xiàn)其與褐飛虱的羧酸酯酶前體高度同源，證實該基因為我們所需要的基因。其次我們通過RNAi驗證其功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CES基因?qū)Π妆筹w虱的生殖，卵巢中蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量以及體重都有顯著影響，敲除CES基因的白背飛虱產(chǎn)卵量與對照(C