褐飛虱對寄主營養(yǎng)惡化及高種群密度的分子應答.pdf

1、褐飛虱(Nilaparavata lugens)是一種重要的水稻害蟲,其成蟲具有長、短翅型兩型現象。自然條件下,水稻營養(yǎng)條件差種群密度增大時易產生長翅型；水稻營養(yǎng)條件良好種群密度較小時易產生短翅型。長翅型遷飛,繁殖力較弱；短翅型發(fā)育快,繁殖力強,危害性大,但不能遷飛。研究褐飛虱對寄主營養(yǎng)惡化及高種群密度下的分子應答反應,對揭示褐飛虱災變的內在原因具有重要意義。
　　 本研究通過黃熟期寄主和高蟲口密度環(huán)境,構建惡化的營養(yǎng)脅迫條件；

2、通過健壯的分蘗期寄主水稻和低蟲口密度環(huán)境,構建適宜生存條件。比較褐飛虱在兩種條件下的基因表達差異,得到褐飛虱環(huán)境脅迫應答基因。在NDSC誘導條件(寄主為黃熟期水稻,高蟲口密度)和NRCC誘導條件(寄主為分蘗期水稻,低蟲口密度)下,分別得到兩組蟲樣,每組蟲樣從2齡到5齡取了8個時間段的樣品,通過分析其在不同條件下表達譜差異,揭示其其對不良營養(yǎng)條件的分子應答機制。主要研究結果如下:
　　 1、褐飛虱轉錄組測序分析:通過Solexa法

3、對褐飛虱轉錄組測序,共測得1,682,583,750個堿基對,組裝后共得到76406條Unigene。將Unigene序列與蛋白數據庫NR、Swiss-Prot、KEGG和COG做blastx比對,得到了Unigene功能注釋,并進行轉錄組COG與GO功能分類。此外,轉錄組測序分析還做了 Unigene的KEGG代謝通路分析,預測編碼蛋白框(CDS)分析。褐飛虱轉錄組測序分析完成了轉錄水平上大規(guī)模的基因測序,為褐飛虱差異表達譜測序分析提

4、供了參考序列。
　　 2、褐飛虱差異表達譜測序分析:我們對ND3.2(即在NDSC條件下3齡第2天)和NR3.2(在NRCC條件下3齡第2天)若蟲文庫測序。測序后分別產生了290萬和300萬的clean tag,這其中又分別有71672和83592個差異clean tag。將clean tag與參考基因數據庫對比,對其中唯一比對到一個基因的clean tag進行基因注釋,同時獲得標準化的基因表達量。由此從ND3.2和NR3.2兩

5、個文庫中共篩選出1203個上調基因和1341個下調基因。
　　 3、選取了脂質代謝、糖類代謝、氨基酸代謝、翅發(fā)育及肌肉發(fā)育途徑、激素代謝、卵巢發(fā)育途徑,共6類與環(huán)境脅迫有密切關系的基因,從表達譜中篩選出這6類差異表達基因,基因數分別為58、34、58、15、7、8個,共計180個,統計了這些基因在每個類別中的差異表達情況。根據相對差異較大和表達量較高的標準又從這6類中分別選擇了6、2、3、3、3、2個,共計19個基因。