东亚飞蝗免疫组织和中枢神经组织cDNA文库的构建与分析

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tyb798229
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
害虫防治是农业生产的重要组成部分。长期以来,农业害虫一直是造成农作物减产的主要原因,同时也对林业和牧业造成了巨大的灾害,其中蝗灾是三大自然灾害之一。加强对飞蝗的研究以及蝗灾的综合防治,已成为关系我国农业经济发展的重要因素,正受到人们的极大关注。由于化学杀虫剂的诸多害处,开发新一代环保生物农药势在必行。而现有的生物农药杀虫制剂因受到害虫的免疫反应作用和缺乏专一性高效靶标而使得对害虫的击倒时间过长。绿僵菌是一类应用广泛的昆虫病原真菌,在生物防治中起着重要的作用。东亚飞蝗属直翅目昆虫,是半变态昆虫的代表和世界性的农业害虫,东亚飞蝗在长期进化过程中形成的自身的免疫体系在生物学研究方面具有重大的现实意义。研究真菌感染后的东亚飞蝗免疫组织基因转录信息能获取昆虫分子免疫学方面的重要信息,并能为医学,农业,生态学相关昆虫的比较学研究提供重要遗传信息,同时还可以更好地理解昆虫应对真菌感染的防卫机制,进而为生产高效的真菌杀虫剂和加快对有害昆虫的生物防治提供新的策略。神经系统是昆虫生长发育、繁殖等一系列生理过程中最重要的调控系统之一,同时,神经系统还是现有绝大部分化学杀虫剂靶标所在。因此,通过构建高质量的东亚飞蝗中枢神经系统高质量均一化cDNA文库,对文库进行大规模测序分析,会得到飞蝗神经系统的大量基因转录信息,这样会使得对飞蝗神经系统中重要基因的发现及研究变得容易,从而找到对调控飞蝗的重要基因,为高效专一性生物杀虫制剂寻找到重要的靶标。本文以东亚飞蝗为研究材料,采用体表接种绿僵菌孢子诱导其产生免疫反应,提取接种后6-24小时的东亚飞蝗脂肪体和血细胞的mRNA,采用SMART技术和DSN均一化技术,首次成功地构建了真菌自然侵染的昆虫均一化cDNA文库。对文库进行小量测序并对序列进行拼接,得到259条unigene序列,这些unigene中有大量免疫相关基因的存在,但没有任何绿僵菌基因的污染。结果表明该方法用于构建真菌感染昆虫的cDNA文库是可行、有效的。本文还以东亚飞蝗包括脑和腹部神经索在内的中枢神经组织为研究材料,采用SMART技术和DSN均一化技术相结合的方法成功构建了均一化cDNA文库。对文库进行了大量测序,把测序EST进行拼接得到了5089条unigene。分别用BLAST程序把这些unigene与现有Nt、Nr、SWISSPROT、KEGG数据库进行了比对,并用GO(Gene Ontology)对unigene进行了结构域预测的功能注释。主要研究结果如下:1.采用两步法提取得到了高质量的mRNA,即先用Invitrogen公司的TRIZOL试剂提取总RNA,再把总RNA过柱以分离mRNA。得到了大量的mRNA,且mRNA条带完整,为高质量文库的构建奠定了基础。2.采用自然侵染的方式对东亚飞蝗接种绿僵菌,并成功地诱导了东亚飞蝗的免疫反应。3.本研究首次构建了以真菌自然接种方式侵染的昆虫血细胞和脂肪体为材料的均一化cDNA文库。小量随机挑取克隆测序并分别通过BlastX, BlastN与GenBank数据库进行比对,没有发现任何序列与真菌基因有着明显的相似性。分别用BLAST程序把测序所得序列与现有Nt、Nr、SWISSPROT、KEGG数据库进行了比对,得到了许多昆虫天然免疫及病原菌诱导表达的相关特异基因。4.本研究首次构建了东亚飞蝗中枢神经系统均一化cDNA文库,并对文库进行了大规模的测序,经生物信息学拼接得到5089条高质量unigene序列。通过生物信息学比对和注释得到了994条与现有序列相似的unigene,这些基因中包括了很多神经系统重要基因,比如离子通道,神经肽,激素受体,信号转导相关因子等。
其他文献
蕨类植物孢子发育是无性生殖研究的一个重要方面,在这个过程中孢子囊绒毡层对于孢子壁的形成起着十分关键的作用。同时,孢子壁的结构和发育以及绒毡层的结构特征也是蕨类植物系
本文总结国内外大坝加高的经验,尤其是在新老混凝土粘结面的处理方法,并结合花溪水库大坝二期扩建加高的工程实例,运用ANSYS软件,重点研究了新老混凝土结合面结构性态、温度场及
青蛙和蟾蜍是常见的两栖动物,是生物群落中重要的组成部分之一。吸虫和绦虫是常见的两栖动物寄生虫,严重影响蛙类的正常生长发育,甚至引起个体死亡。近年来,随着人类对蛙类资