基于高通量测序的线纹折麻蝇转录组的分析

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线纹折麻蝇(Blaesoxipha lapidosa)作为多种蝗虫的自然寄生天敌,对研究蝗虫的生物防治有着重大的意义。本文利用Illumina高通量测序技术对寄生在东亚飞蝗(Locusta migratoria)  体内的线纹折麻蝇进行了转录组测序,对测序结果进行了初步的生物信息学分析,结合前期对东亚飞蝗的研究筛选了6个基因做表达量分析,并重点对serpin(丝氨酸蛋白酶抑制剂)基因进行了大量的体外诱导和纯化,旨在研究该基因对寄主东亚飞蝗酚氧化酶原系统的影响。主要研究结果如下:  1、通过转录组测序极大的丰富了线纹折麻蝇这一物种的基因信息,本次测序共获得49,538条基因,其中有55.29%的基因通过Blast比对到NCBI蛋白数据库中的已知基因。结合COG(Cluster of Orthologous Groups)和GO(geneontology)数据库对可能的基因的功能进行预测和分类。KEGG(KyotoEncyclopedia of Genes and Genomes)数据分析有15,584条基因参与了麻蝇的251条代谢或信号通路。  2、研究了线纹折麻蝇免疫相关基因的表达量变化,结果表明:酚氧化酶原基因的表达量在寄生前三天明显升高,serpin基因刚好相反,在前三天表达量下降,这说明寄生初期线纹折麻蝇在寄主体内的免疫反应强烈,这可能是由于麻蝇幼虫在进入蝗虫体内后便引起了寄主的排异反应,麻蝇需要打破寄主的一系列防御反应才能在寄主体内生存发育,而麻蝇打破寄主防御的一系列策略主要都是通过免疫抑制因子发挥作用的。从第四天开始,麻蝇与寄主之间的免疫防御反应都有所减弱,彼此逐渐达到一个相互平衡的状态,继而完成各自必要的生长发育。而溶菌酶在东亚飞蝗-线纹折麻蝇这一模式系统中可能不发挥免疫作用,两者都不存在对方的溶菌酶识别位点。Lwr、Dnr1和PGRP三个基因在线纹折麻蝇的免疫反应中都发挥的重大作用,调节着复杂的免疫信号通路,其具体的内在机制有待于进一步研究。  3、本研究通过Rt-PCR结合RACE技术成功扩增出了Lwr基因3端的618个碱基,可以成功进行q-PCR实验。  4、本研究进行了serpin基因的原核表达,成功的纯化出GST-Serpin蛋白,并且测定了注射该蛋白1~5天后寄主东亚飞蝗的酚氧化酶活力变化。发现线纹折麻蝇的serpin基因会减弱寄主飞蝗的酚氧化酶活力,但在雌雄寄主间存在差异。
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