【摘 要】
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脂肪酸在昆虫生长发育过程和维持昆虫正常的生理活动中至关重要。脂肪酸合成酶系统(FAS)是昆虫脂肪酸合成过程中具有关键作用的酶系,其中酰基载体蛋白(ACP)和丙二酰/乙酰转移酶(MAT)是FAS中的重要的组成部分。为了进一步明确ACP与MAT基因功能,本研究以环境资源昆虫黑水虻作为实验材料,通过基因克隆,q RT-PCR技术,RNAi技术等,对黑水虻HiACP和HiMAT基因的表达特征及功能进行研究
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脂肪酸在昆虫生长发育过程和维持昆虫正常的生理活动中至关重要。脂肪酸合成酶系统(FAS)是昆虫脂肪酸合成过程中具有关键作用的酶系,其中酰基载体蛋白(ACP)和丙二酰/乙酰转移酶(MAT)是FAS中的重要的组成部分。为了进一步明确ACP与MAT基因功能,本研究以环境资源昆虫黑水虻作为实验材料,通过基因克隆,q RT-PCR技术,RNAi技术等,对黑水虻HiACP和HiMAT基因的表达特征及功能进行研究,探索上述基因调控黑水虻脂肪酸合成的分子机制,明确沉默靶标基因对黑水虻生长发育的影响,也为利用黑水虻生产优质脂肪酸奠定理论基础。本论文得到的试验结果如下:扩增获得黑水虻HiACP和HiMAT基因序列ORF全长。时空表达研究结果表明:HiACP和HiMAT基因均在卵期和幼虫肠道内相对转录水平最高,与其他发育阶段及组织部位存在显著差异(P<0.05)。表明HiACP和HiMAT基因在不同组织部位及发育阶段的表达具有特异性。利用RNAi技术沉默黑水虻HiACP和HiMAT基因,研究发现采用2000μg/m L的ds RNA注射第3天沉默效率最好。HiACP和HiMAT基因沉默使黑水虻3龄幼虫死亡率显著提高(P<0.01)。HiACP基因沉默后,黑水虻幼虫饱和脂肪酸(SFA)占比降低,其中C12含量降低了3.26%(P<0.01),不饱和脂肪酸(UFA)占比增长。HiMAT基因沉默后,SFA占比降低,其中C12含量降低了5.66%(P<0.01),UFA占比增长。脂肪酸成分发生改变,其中C15:0和C20:0缺失。以上研究表明HiACP和HiMAT基因可调控黑水虻幼虫脂肪酸合成。沉默黑水虻HiACP和HiMAT基因调控脂肪酸的合成,抑制了黑水虻的生长发育。试验结果表明:HiACP和HiMAT基因沉默后黑水虻3龄幼虫生长缓慢,幼虫体重、体长降低,幼虫龄期增加;成虫体重、体长、羽化率、平均雌虫产卵量极显著降低(P<0.01)。以上研究表明HiACP和HiMAT基因对黑水虻幼虫生长发育具有重要影响。
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