书目详细信息
： 取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲体内Vg基因的响应表达及生殖调控
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲体内Vg基因的响应表达及生殖调控/.周永平著/.周忠实指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.21 |
| 载体形态项： | 80页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院, 学号2020210342 |
| 提要文摘： | 卵黄原蛋白（vitellogenin，Vg）作为雌性多功能生殖蛋白，最基本的功能就是为发育的卵母细胞提供营养物质。广聚萤叶甲（Ophraella communa）作为重大入侵杂草—豚草（Ambrosia artemisiifolia）的一种重要专食性生防天敌，其高繁殖能力是有效防治豚草的关键。前期研究表明在气候变暖背景下广聚萤叶甲的繁殖性能降低，然而，这是否与卵黄发生必需的Vg基因的表达水平下降有关，目前尚不清楚。基于前期广聚萤叶甲取食受CO2和热浪胁迫豚草导致其生殖力降低的现象，通过昆虫生理学、分子克隆、实时荧光定量PCR（RT-qPCR）、RNAi及酶联免疫等技术方法，探究Vg基因对广聚萤叶甲雌虫生殖的调控功能，进而对取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲体内Vg基因的响应表达进行分析。本研究将从CO2和热浪胁迫下Vg基因调控生殖的角度解析取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲成虫繁殖力下降的内在机制。主要研究结果如下： 1. 广聚萤叶甲Vg基因的克隆及时空表达模式 基于广聚萤叶甲的基因组和转录组数据库，利用RT-PCR技术获得了雌虫的3个Vg基因的CDS区编码序列，结果表明，OcVg1，OcVg2和OcVg3基因的开放阅读框（ORF）长度分别为5310 bp，5322 bp和5298 bp，对应分别编码1769，1773和1765个氨基酸，蛋白质相对分子量（Mr）分别为202.64 kD，203.21 kD和202.48 kD，等电点（PI）分别为5.50，6.37和5.96。雌虫3个Vg蛋白具有典型的保守结构域，包括N-末端结构域（lipid binding domain in the N-terminal region，LPD_N）、未知功能DUF1943结构域（domain of unknown function，DUF1943）、血管性血友病因子D型结构域（von Willebrand factor type D domain，VWD）；同时含有N-末端的多聚丝氨酸区，保守的GL/ICG、R/KXXR/K、DGXR基序和C-端半胱氨酸残基等。系统进化分析结果显示，OcVgs与鞘翅目昆虫整齐地聚集在一个分支上，与鞘翅目玉米根萤叶甲（Diabrotica virgifera virgifera）的亲缘关系较近。通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测Vg1，Vg2和Vg3基因的时空表达变化，结果表明，3个Vg基因在不同组织中呈现一致的表达模式，均在雌虫脂肪体中特异性高表达；3个Vg基因在不同发育阶段同样呈现类似的特异性高表达趋势，在幼虫期均不表达，在初羽化的雌虫中开始高表达，尤其当雌虫性成熟时表达水平最高。 2. 广聚萤叶甲Vg基因在其生殖过程中的作用 利用RNAi技术沉默广聚萤叶甲雌虫Vg基因，以揭示Vg基因在雌虫生殖生理过程中的潜在功能。在初羽化雌虫体内分别注射dsOcVg1，dsOcVg2和dsOcVg3后，其mRNA转录水平较注射dsGFP的对照雌虫显著降低了98%以上。在注射dsOcVg1，dsOcVg2和dsOcVg3后，其雌虫的产卵量与对照组相比无显著差异。在注射dsOcVg1和dsOcVg3后，卵的孵化率与对照相比无显著差异；而注射dsOcVg2后，子代卵的孵化率几乎为0，卵粒的黑化，幼虫失去活力而不能正常孵化。另外，Vgs基因在广聚萤叶甲雌虫生殖中可能起到联合调控作用，对其雌虫3个Vg基因进行组合干扰实验发现，其中任意两个Vg基因均被沉默后，单个Vg基因mRNA转录水平均被显著下调，而另外一个Vg基因的表达量有明显回补作用，导致干扰后的雌虫产卵量在统计学意义上无明显差异。在注射dsVg1+dsVg2，dsVg1+dsVg3和dsVg2+dsVg3的组合干扰组中，其卵的孵化率与对照相比显著降低。同时将3个Vg基因同时沉默后，其表达量较注射dsGFP的对照组分别降低了85.6%，87.9%和74.9%，雌虫产卵量较对照显著减少，并且卵粒几乎不孵化。 3. 取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲体内Vg基因的响应表达 卵黄原蛋白（Vg）作为发育的卵母细胞必不可少的营养物质。广聚萤叶甲取食受CO2和热浪胁迫豚草后，其体内Vg基因的表达水平发生显著变化。结果表明，在全球气候变化背景下，广聚萤叶甲的繁殖能力可能降低而影响对豚草的防治效果。取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲雌虫体内Vg基因的表达水平显著低于对照组，特别在雌性生殖成功关键的性成熟前期，Vg的表达水平被显著抑制。 4. 取食受CO2和热浪胁迫豚草的广聚萤叶甲体内脂质和激素含量的变化 脂质作为生物体内主要的能源物质，直接影响昆虫的正常的生理活动。取食不同处理下豚草的广聚萤叶甲雌虫体内的脂质和激素含量也发生显著变化。在性成熟前期（0~48 h），取食受高CO2浓度或热浪处理下豚草的广聚萤叶甲体内的脂质、保幼激素和蜕皮激素含量显著降低；在性成熟后期（3~15 d），脂质和激素含量有升高的趋势，这种响应变化可能影响了Vg的合成与表达。 |
| 并列题名： | Responsive expression and reproductive regulation of Vg genes in Ophraella communa feeding on Ambrosia artemisiifolia under CO2 and heat wave stress |
| 题名主题： | 广聚萤叶甲 卵黄原蛋白 RNAi 气候变暖 生殖调控 学位论文 |
| 中图分类： | S476.2-533 |
| 个人名称等同： | 周永平 著 |
| 个人名称次要： | 周忠实 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |