斜紋夜蛾性信息素合成途徑相關(guān)基因的克隆和研究.pdf

1、斜紋夜蛾（Spodoptera litura）是危害性嚴(yán)重的鱗翅目害蟲，它具有進(jìn)化完善的性信息素通訊系統(tǒng)。斜紋夜蛾雌蟲在信息素腺體釋放性信息素，并通過它來吸引雄蟲進(jìn)而引發(fā)后續(xù)的交配行為。斜紋夜蛾性信息素是4種14碳直鏈不飽和脂肪酸酯類衍生物的混合物，它們的合成經(jīng)歷了軟脂酸合成、碳鏈縮短反應(yīng)、脫飽和作用和官能基團(tuán)的修飾這一系列過程。在該途徑中，多種酶參與其中并催化不同的生化反應(yīng)。
　　本研究參照已有的斜紋夜蛾轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)并結(jié)合斜紋夜蛾

2、的性信息素合成途徑，我們對(duì)其中的一系列相關(guān)基因進(jìn)行了篩選，并將之與 NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中其他物種的性信息素合成途徑基因進(jìn)行比對(duì)，最終篩選到包括脂肪酸合成酶系、β氧化酶系、脫飽和酶、脂肪酰輔酶 A還原酶和乙酰輔酶 A轉(zhuǎn)移酶5大類共90個(gè)基因。為了進(jìn)一步確認(rèn)它們的表達(dá)特征，我們分別以雌、雄斜紋夜蛾為模板通過 PCR進(jìn)行了半定量篩選。結(jié)果顯示，大多數(shù)基因在雌、雄斜紋夜蛾腹部表達(dá)沒有顯著差異；然而，我們發(fā)現(xiàn)少部分基因在雌性個(gè)體中特異性表達(dá)；另外還有

3、一部分基因在雌雄個(gè)體中的表達(dá)水平有顯著差異，因此我們通過熒光定量 PCR進(jìn)一步檢測(cè)它們的表達(dá)水平并計(jì)算出表達(dá)差異的倍數(shù)，結(jié)果表明這部分基因在雌蟲中的表達(dá)水平均高于雄蟲3-10倍；我們針對(duì)雌蟲特異性表達(dá)基因，研究了它們?cè)诖葡x信息素腺體和腹部其他組織中的表達(dá)，結(jié)果表明這些基因絕大多數(shù)在信息素腺體中的表達(dá)水平顯著高于腹部其他組織（p<0.05），只有極少數(shù)基因在腹部其他組織中的表達(dá)量高于性信息素腺體。此外，我們選擇了上述篩選到的屬于不同類型（

4、脂肪酸合成酶、脫飽和酶、脂酰輔酶 A還原酶），且具有不同的表達(dá)特征的9個(gè)基因作進(jìn)一步的研究?？寺×诉@9個(gè)基因并合成了雙鏈 RNA，然后將雙鏈 RNA注射到斜紋夜蛾雌蟲進(jìn)行基因沉默，通過熒光定量 PCR檢測(cè)基因沉默效果，根據(jù) GC-MS分析基因沉默后的雌蟲性信息素組分的變化。結(jié)果表明注射雙鏈 RNA后對(duì)應(yīng)的基因表達(dá)量降低，并且對(duì) Des3,Des5和FAR17沉默后發(fā)現(xiàn)雌蟲產(chǎn)生的4中性信息素組分相對(duì)比例發(fā)生了變化。最后我們研究了雌蟲特異性