导读:本文包含了抗褐飞虱相关基因论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:基因,浆膜,受体,蛋白,表皮,激素,赤霉素。
抗褐飞虱相关基因论文文献综述
鲁嘉宝[1]（2019）在《褐飞虱胚胎浆膜表皮功能组学及2种若虫表皮相关蛋白基因的研究》一文中研究指出昆虫是生物中种类数量最为庞大的类群。相较于其它高等动物,昆虫虽然身体相对较小,但繁殖能力强,而且胚胎发育更为简单,时序也相对较短。在昆虫的胚胎发育过程中,涉及了羊膜、浆膜、卵黄囊这叁种重要的胚胎外膜的形成、移动、退化。不同的昆虫中胚胎外膜的区别是很大的。研究发现几乎所有的昆虫在胚带形成后都会形成一个浆膜。在胚胎发育早期,由浆膜细胞分泌的附着于卵壳内侧的浆膜表皮,加强了卵壳对胚胎的保护作用,尤其是大大提高了卵的抗干燥能力。在大多数昆虫中,到了胚胎发育后期,还会形成胚胎表皮,但在不同的昆虫中,胚胎表皮的形成次数是有区别的。目前对于昆虫浆膜表皮组分和相关基因研究很少。褐飞虱(Nilaparvata lugens),隶属于半翅目,飞虱科,是水稻上的一种重要害虫,由于其繁殖能力强,极易暴发成灾。但褐飞虱是不是存在浆膜表皮和胚胎表皮还不清楚,对于浆膜表皮组分编码基因更是一无所知。本研究首先对褐飞虱胚胎发育过程中浆膜表皮和胚胎表皮形成进行了观测,然后通过卵壳蛋白质谱(UPLC-MS/MS)测定,转录组和表达谱数据分析,实时荧光定量PCR(RT-qPCR),双链RNA干扰(RNAi),透射电镜(TEM)观察,蛋白免疫印迹(Western blotting)等技术手段,对褐飞虱的浆膜表皮相关蛋白进行了研究,此外还新鉴定了褐飞虱正常表皮形成所需的2种表皮相关蛋白。主要结果如下:1.胚胎期皮层的观察。通过对不同时期卵的TEM观察,发现褐飞虱在胚胎发育的早期会形成浆膜表皮,并在胚胎发育后期部分降解,同时观察到了褐飞虱在胚胎发育的后期会形成一次胚胎表皮。浆膜表皮和胚胎表皮都含有几丁质,形成片层结构。2.浆膜表皮相关蛋白及其编码基因的鉴定和功能研究。我们收集了产下72h卵的卵壳蛋白样品,使用UPLC-MS/MS分析了该样品的蛋白成分,与产下Oh卵的卵壳和若虫孵出后留下的卵壳的蛋白质谱结果进行比较,共获得了 47个蛋白同时存在于72h卵壳和若虫孵出后留下的卵壳的蛋白样品中但不存在于0h的卵壳蛋白样品中,其中共有25个蛋白可信度较高。结合表达谱数据,我们从这25个蛋白的编码基因中选取了 13个在卵期0-72h特异性表达或高表达的基因,推测这些蛋白很可能是浆膜表皮相关蛋白。其中有3个蛋白都是属于CPR家族的表皮结构蛋白(NlugCpr3和NlugCpr2实验室已有报道;NlugCpr97是新发现的蛋白)。我们首先针对余下的10个蛋白编码基因进行了功能分析。我们对这10个基因暂时命名为Nlscrp110。研究发现有3个基因(Nlscrp2,Nlscrp4,Nlscrp5)对浆膜表皮正常形成是必需的,有5个基因(Nlscrp2,Nlscrp4,Nlscrp5,Nlscrp7,Nlscrp10)被干扰后影响了卵的孵化率。3.浆膜表皮中的6种几丁质结合蛋白分析。通过表达谱分析,发现有6个属于CPR家族的表皮蛋白,在胚胎发育的早期大量或特异表达,其中有3个蛋白(NlugCpr2和NlugCpr3,NlugCpr97)在上述浆膜表皮质谱分析主也被检测到。实验室已有研究表明对其中5个基因(NlugCpr1,NlugCpr2,NlugCpr3,NlugCpr8,NlugCpr90)单独进行RNAi,除了NlugCpr2外,其他4个基因被干扰后对孵化率均产生显着下降的影响。本研究对新发现的NlugCpr97单独的进行了 RNAi,并对其他5个已被单独研究过的基因又进行了联合干扰分析。结果表明NlugCpr97被干扰后,对卵的孵化率没有造成影响,胚胎可以正常发育。对其它五个基因联合干扰后不仅影响浆膜表皮的正常形成,卵孵化率更是低至5.16%,比任一基因单独干扰的33.95-75.87%孵化率低很多,表明不同CPR基因对卵孵化率影响有迭加效应,基因之间或许还存在着一定的功能互补。4.几丁质合成酶和多巴脱羧酶在浆膜表皮形成中的作用。表达谱分析发现几丁质合成酶基因(CHS1)从胚胎发育期到1龄初期有3个表达高峰,分别对应浆膜表皮、胚胎表皮和1龄若虫表皮的形成时期。在初羽化雌虫中对CHS1进行RNAi,浆膜表皮完全不能形成,表明CHS1对胚胎早期的浆膜表皮的形成不可缺少。多巴脱羧酶(DDC)是一类磷酸吡哆醛酶类,可以将L-多巴转化为多巴胺,对褐飞虱初羽化雌虫中的多巴脱羧酶(Nlddc)进行RNAi,浆膜表皮也不能形成,推测其对浆膜表皮的形成也是不可缺少的。5.一种新的表皮蛋白NICP21.92的鉴定。通过对褐飞虱组织转录组的分析,我们发现了一个在体壁上高表达的基因NlCP21.92,RT-qPCR和Western blotting分析显示该蛋白随着若虫的蜕皮存在周期性的表达模式,且表达产物只在体壁上被检测到。该基因ORF区域具有高GC含量特征。该蛋白序列中没有R&R共有序列以及其他几丁质结合保守结构域,但是存在AAPA/V序列以及其他一些表皮蛋白相关特征。对该基因进行RNAi会造成虫体变得干瘪缩小或少量的蜕皮困难的表型现象。TEM观察发现干瘪缩小虫体的内表皮变得很薄;而一些没有明显表型的个体,内表皮也出现部分的弯曲现象。冰冻切片免疫组织化学定位(IHC)结果显示该蛋白位于原表皮上,我们推测该蛋白可能是内表皮的一种重要的组分。6.对蛋白Nlegf-like的功能研究。通过对表皮蛋白数据库和褐飞虱组织转录组数据分析,鉴定了一个超大蛋白及其编码基因,其ORF全长达到50922bp,可编码一个含有16973个氨基酸的膜蛋白,氨基酸序列中含有260个EGF-like结构域,其中有16个是Ca2+结合形式(cbEGFs)。该基因在体壁上高表达,具有多种可变剪切转录本,不同转录本在龄期中期或末期高表达。系统进化树分析显示该基因在不同物种中具有保守性。用8段不重迭的双链RNA(dsRNA)分别干扰该基因后,虫体出现蜕皮困难或变瘦小最终死亡的表型。TEM观察表明:出现身体缩小表型的虫体,其内表皮变得很薄;而在龄期末身体伸长背板无法开裂或无法完成蜕皮的虫体,其旧表皮则没有被充分消化。因此我们推测该基因对表皮的新陈代谢发挥至关重要的作用。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-15）
张梦秋[2]（2019）在《褐飞虱黑色素合成通路相关基因的功能分析》一文中研究指出褐飞虱(BPH)Nilaparvata iugens,隶属半翅目(Hemiptera),飞虱科(Delphacidae),是亚洲地区水稻上的主要害虫之一。黑色素通路对于昆虫体色素沉积具有重要作用,在其调控下,昆虫呈现体色多型现象,并且参与表皮硬化、伤口修复、防卫病原体入侵等多种重要的生理活动。本研究将果蝇Drosophila melanogaster的黑色素通路相关基因的蛋白序列作为queries在实验室已经完成的褐飞虱转录组数据库中搜索其同源基因,通过筛选得到了6条序列,并分别命名为Nlyellow,NlTH,Nlddc,Nlblack,Nlebony,NlaaNAT。利用荧光定量PCR技术检测在褐飞虱中的时空表达差异,其中六个基因在若虫3龄到成虫的每次蜕皮前后呈现周期性变化,Nlyvellow基因和Nlddc基因在每个龄期末期高表达、初期低表达,NlTH、Nlblack、NlaaNAT T和Nlebony基因在每个龄期初期高表达,末期低表达。六个基因在脑、唾液腺、体壁、脂肪体、消化道、卵巢、精巢组织内均有表达,但是在体壁中的表达量都相对较高。RNAi技术分析六个基因的功能,结果表明,3龄若虫Nlblack,Nlebony被干扰后,出现了周身体色变黑,NlTH被干扰后,虫体无法黑化和硬化,这些与其它昆虫中报道的现象相似。有趣的是,我们也发现了与其他昆虫不同的表型变化:(1)沉默NlaaANT之后,若虫的后足基节和胸部的连接处出现了局部变黑;(2)低龄若虫沉默Nlddc发育至成虫后,体色呈现中间色,并且前翅翅斑出现淡化甚至消失。后续对干扰雌虫进行生殖力实验分析,发现dsNlddc干扰初羽化之后的雌虫,与对照dsGFP处理后的雌虫相比,产卵量和孵化率都出现了显着下降;(3)干扰Nlyellow之后,3龄若虫末期出现蜕皮困难。本论文明确了黑色素通路6个基因对体色的调控作用及其对褐飞虱其它生理活动比如生殖力等的影响,这对于了解这一农业害虫体色多型现象和防治都具有重要意义。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-03-01）
BEGUM,Mahfuj,Ara,史肖肖,白月亮,蒋艳冬,周文武[3]（2018）在《水稻丝氨酸棕榈酰转移酶的分子克隆、特征及其与褐飞虱抗性相关的基因表达（英文）》一文中研究指出为研究鞘脂质和鞘脂质代谢前体长链基团(long-chain bases,LCBs)对胁迫应答的调控机制,对编码水稻丝氨酸棕榈酰转移酶(serine palmitoyltransferase,SPT)的LCB基因进行克隆。通过反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)扩增到3条LCB1和3条LCB2基因全长,蛋白质大小为481～497个氨基酸。生物信息学分析表明,LCB蛋白序列在细菌到人等多个物种中具有高度保守性。在褐飞虱(brown planthopper,BPH)的侵害作用下,水稻Os LCB2a1基因表达量上升。与其他水稻品种相比,抗性品种"Mudgo"和"IR64"中的基因表达量更高。基因表达量与褐飞虱危害指数呈负相关。在不同水稻品种的不同组织中,"IR64"叶片中的基因表达量显着升高,而"态平籼"叶鞘中的基因表达量显着升高。Os LCB2a1基因在抗褐飞虱水稻品种的最高分蘖期呈高表达,表明该基因可能在水稻营养期发挥作用。(本文来源于《浙江大学学报(农业与生命科学版)》期刊2018年03期）
冯娅琳[4]（2018）在《褐飞虱线粒体自噬相关基因的克隆与功能研究》一文中研究指出褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)是一种水稻单食性害虫,具有迁飞性、繁殖力强等特点,经常给水稻生产造成巨大的损失。我们在研究褐飞虱与抗性水稻互作的过程中,发现线粒体相关基因和通路发生了不同程度的差异表达。线粒体在ATP合成、氧化应激、钙信号传递和细胞凋亡等生命活动过程发挥重要作用。线粒体自噬(mitophagy)是细胞通过自噬选择性降解线粒体的过程,可以清除功能失调的线粒体。线粒体自噬是细胞的一种自稳态调控和适应机制。但线粒体自噬与褐飞虱适应抗性水稻的关系并未见报道。因此,鉴定褐飞虱中自噬相关基因,研究其在褐飞虱中的表达规律及功能,有助于进一步揭示线粒体自噬在褐飞虱适应抗性水稻中的作用。本研究克隆了褐飞虱线粒体ATP合酶ɑ亚基和β亚基的编码基因(NlATPSɑ和NlATPSβ)以及ATG8泛素结合通路中的3个自噬相关基因(NlATG3、NlATG4和NlATG8),采用荧光定量PCR技术检测了上述基因在褐飞虱不同发育阶段、不同性别或不同组织部位中的表达规律,采用RNA干扰(RNAi)技术研究了NlATPSɑ、NlATPSβ、NlATG3和NlATG4等基因的功能。研究结果如下:一、褐飞虱NlATPSɑ和NlATPSβ的克隆及功能研究利用RACE技术克隆得到NlATPSɑ基因2131 bp的全长cDNA,其1656 bp的开放阅读框编码551个氨基酸;NlATPSβ基因1578 bp的开放阅读框编码525个氨基酸。荧光定量PCR检测发现,NlATPSɑ和NlATPSβ基因的表达规律相似:2个基因在不同发育阶段均有表达,且在若虫期的表达量要高于成虫期;另外,NlATPSɑ和NlATPSβ基因在雄虫中的表达量远高于雌虫,二者之间的差异达到了极显着水平(P<0.01)。采用注射法对NlATPSɑ和NlATPSβ基因进行RNA干扰,结果发现两个基因在干扰后的第4天,干扰组的表达量均明显下降,与对照组达到极显着差异(P<0.01),RNAi可以导致虫体ATP含量的减少,造成一定数量的试虫死亡,到第7天时的存活率分别下降为对照的45%和40%。二、褐飞虱自噬相关基因NlATG3、NlATG4和NlATG8的克隆及功能研究利用RACE技术克隆获得NlATG3、NlATG4和NlATG8基因的cDNA,其中,NlATG3基因990 bp的开放阅读框编码329个氨基酸,NlATG4基因1140 bp的开放阅读框编码379个氨基酸,NlATG8基因360 bp的开放阅读框编码119个氨基酸。荧光定量PCR检测发现,NlATG3、NlATG4和NlATG8基因在不用发育阶段和不同性别间的表达规律相似:3个基因在不同发育阶段均有表达,且在若虫期的表达量要高于成虫期;另外,NlATG3和NlATG8基因的表达量在雄虫中的表达量远高于雌虫,二者之间的差异达到了极显着水平(P<0.01),NlATG4基因的在雄虫中的表达量远高于雌虫,二者之间的差异达到了显着水平(P<0.05)。在褐飞虱不同组织部位中的表达规律各不相同:NlATG3基因在不同组织部位中均有表达,且在头部的表达量最低;NlATG4基因在不同组织部位中均有表达,而在胸部的表达量远远高于其他组织;NlATG8基因在胸部基本不表达。采用注射法对NlATG3和NlATG4基因进行RNA干扰,结果发现在干扰后的第4天,2个基因的表达量均大幅下降,与对照组达到极显着差异(P<0.01);RNAi可以导致虫体ATP含量的减少;NlATG4基因RNAi后,试虫的组织细胞形态发生了明显的变化,中肠细胞出现了明显的空泡化,靠近肠绒毛的线粒体的形态结构较对照组显得十分模糊,脂肪体间的组织结构完整性受到破坏,且其体内的菌的界限不清晰;NlATG3基因RNAi后的试虫死亡明显,第7天的存活率不到10%,而NlATG4基因RNAi后的第7天存活率下降为对照的50%。综上,本研究克隆、鉴定了部分线粒体自噬相关的基因,明确了目标基因的表达规律,初步研究了目标基因的功能。研究结果为进一步揭示线粒体自噬在褐飞虱中的作用奠定了基础,为褐飞虱的防治提供了新的思路和潜在靶标。(本文来源于《中国计量大学》期刊2018-05-01）
李凯龙[5]（2016）在《褐飞虱蜕皮及变态信号途径相关基因的功能分析》一文中研究指出褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)属半翅目飞虱科,是我国和许多亚洲国家水稻生产上的重要害虫。调控昆虫蜕皮和变态的主要信号通路为蜕皮激素信号通路和保幼激素信号通路,本研究在基因组和转录组数据的基础上,对褐飞虱核受体基因、蜕皮激素和保幼激素信号通路基因的保守结构域、系统发育关系和基因表达模式等进行了研究,并利用RNA干扰技术研究了褐飞虱蜕皮和变态信号通路上主要基因的功能,主要研究结果如下:1、本研究基于基因组和转录组数据搜索得到了褐飞虱蜕皮与变态信号途径相关基因,包括蜕皮激素合成基因、蜕皮激素受体基因、受体转运蛋白基因、变态决定因子、保幼激素合成基因、保幼激素早期诱导基因和保幼激素信号通路下游基因。并搜索得到了褐飞虱体内具有20个核受体家族基因(包括蜕皮激素响应基因Nl E75、Nl HR3和Nl FTZ-F1)。2、本研究克隆得到了5个蜕皮激素合成的Halloween基因(Nl Cyp307、Nl Cyp306a1、Nl Cyp302a1、Nl Cyp315a1、Nl Cyp314a1)、蜕皮激素受体基因Nl USP的2个转录本、1个蜕皮激素受体转运蛋白基因Nl Ran、蜕皮激素前期响应基因Nl E75的5个转录本、蜕皮激素中期响应基因Nl HR3的2个转录本、蜕皮激素中后期响应基因Nl FTZ-F1的2个转录本、2个保幼激素合成基因(Nl JHAMT和Nl FAMe T)、2个保幼激素信号通路基因(Nl Broad-C和Nl Kr-h1)、1个变态决定因子Nl E93。分析了各个基因的开放阅读框、预测氨基酸序列、理化特性、跨膜区域、保守结构域和基因结构,初步预测了其功能地位。3、实时荧光定量PCR检测这些基因的时空表达模式结果显示,5个蜕皮激素合成基因在5龄蜕皮后的24h和60小时出现两个表达峰值从而控制蜕皮激素滴度的波动,进而完成对褐飞虱生长变态的调节作用;蜕皮激素受体、Ec R核转运基因、蜕皮激素信号转导基因均在蜕皮期间高表达,协调褐飞虱的若虫-若虫和若虫-成虫的蜕皮过程,是褐飞虱蜕皮和变态的必需条件;Nl E93和Nl Kr-h1在不同时间段呈反向表达动态,这种表达平衡反映它们之间的相互抑制作用并保证了褐飞虱在正确时间点发生变态过程。4、本研究通过RNAi验证了这些基因的生物学功能,结果表明Nl Cyp314a1、Nl USP、Nl Ran、Nl E75、Nl HR3和Nl FTZ-F1对褐飞虱完成蜕皮过程是不可或缺的。分别将这6个基因干扰后,褐飞虱若虫都会出现蜕皮困难的致死表型:旧表皮自胸背板处开裂但并未全部褪去,旧表皮蜕不下来在尾部形成拖尾而出现双层表皮结构,或旧表皮并未开裂但虫体变细长,并最终蜕皮失败死亡。此外我们还发现,Nl Cyp314a1基因干扰后褐飞虱卵母细胞的发育畸形、卵黄原蛋白的产生或填充受阻;Nl Ran基因干扰后褐飞虱卵巢发育畸形,无正常的卵和卵壳形成,无后代孵化;Nl HR3被干扰后也会导致褐飞虱卵巢发育畸形,卵巢中的卵为椭圆形小卵。Nl E93和Nl Kr-h1对褐飞虱完成正常的变态过程具有决定作用。干扰Nl Kr-h1后会有早熟畸形虫(若-成中间体)褐飞虱的出现,而干扰Nl E93基因后会有超级若虫6龄褐飞虱的出现。再结合两者的龄期定量结果,可以发现Nl Kr-h1能抑制变态的发生,而Nl E93的表达是褐飞虱变态起始地决定因子,两者的平衡在褐飞虱变态中起到关键作用并决定褐飞虱在适当的时间点进行变态。同时我们对干扰后各个基因及其相关基因的表达量进行了检测,初步分析了蜕皮激素和保幼激素级联反应中各个基因的作用关系。基于上述研究结果,我们构建了褐飞虱体内蜕皮和变态信号转导通路模式图,包括蜕皮激素的合成、蜕皮激素受体、蜕皮激素响应基因的信号转导的通路以及Nl E93和Nl Kr-h1的互作调控变态的信号转导通路。为进一步了解蜕皮和变态信号转导通路在褐飞虱生长发育中的功能奠定了基础,为在基于RNAi的褐飞虱的防治中筛选合适靶标提供了重要的参考信息。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2016-05-01）
陆潮峰[6]（2015）在《褐飞虱Insulin/PI3K/Akt通路相关基因的克隆及功能研究》一文中研究指出褐飞虱Nilaparvata lugens St?l是一种严重威胁水稻产量的害虫。种植抗性水稻是防治褐飞虱的重要手段,但随着抗性水稻持续广泛的种植,褐飞虱对抗性水稻的适应能力也随之增强,使得原有的一些抗性水稻品种抗性失效。研究褐飞虱致害性变异机制对抗性水稻的培育及褐飞虱的防治均具有非常重要的意义。Insulin/PI3K/Akt信号通路在生物体的生长发育、个体大小以及耐受性等方面起着非常重要的调控作用,该通路受到抑制时生物体的生长发育会延迟,体型会变小,同时耐受性会增加。这些现象与褐飞虱在适应抗性水稻过程中的表现非常相似。因此,研究Insulin/PI3K/Akt信号通路在褐飞虱中的功能,有利于揭示褐飞虱致害性变异机制。本研究根据褐飞虱转录组提供的核心序列信息,用c DNA末端快速克隆技术(RACE)克隆得到了该通路相关的3个基因的全长c DNA,分别为蛋白激酶B互作蛋白基因(Nl AKTIP),磷脂酰肌醇3激酶p85α亚基基因(Nl PIK3R1)和核糖体蛋白S6激酶基因(Nl RPS6KA2)。应用荧光定量PCR技术对3个基因在不同发育时期以及褐飞虱从感性水稻品种TN1转到抗性水稻品种RHT过程中的表达规律进行了测定,并利用RNAi技术研究了Nl AKTIP和Nl PIK3R1 2个基因在褐飞虱体内的生理功能。研究结果如下:一、褐飞虱蛋白激酶B互作蛋白基因Nl AKTIP的克隆、表达和功能研究根据褐飞虱转录组提供的蛋白激酶B互作蛋白基因核心序列信息,应用RACE技术克隆得到了Nl AKTIP基因全长c DNA,全长为964 bp。荧光定量PCR结果表明,Nl AKTIP基因在褐飞虱各个龄期以及不同性别成虫中均有表达,且在怀卵褐飞虱中表达量最高,说明该基因对羽化后雌性褐飞虱卵巢及卵的发育至关重要。同时发现Nl AKTIP基因表达量在褐飞虱适应抗性水稻品种RHT的过程中(RF1-RF5种群)呈现下调的趋势,而在适应抗性水稻品种RHT后的Rh种群会有所上调。RNAi结果表明,随着干扰浓度的递增,褐飞虱的体重也随之减轻、体型也越小。低浓度干扰组平均体重为1.36 mg,中浓度和高浓度干扰组分别为1.34 mg和0.77 mg,与空白对照组(2.21 mg)和ds GFP对照组(1.74 mg)的体重相比存在显着差异(P<0.05)。该基因的干扰后还会导致褐飞虱羽化和卵巢发育的推迟。如,高浓度干扰组可以推迟褐飞虱羽化7天以上,当该实验组褐飞虱的卵巢发育到II级阶段时,空白对照和ds GFP对照组的卵巢已发育到IV级。以上研究结果显示,Nl AKTIP与褐飞虱的生长发育和体型大小有着密切联系。二、褐飞虱磷脂酰肌醇3激酶p85α亚基基因Nl PIK3R1的克隆、表达分析和功能研究根据褐飞虱转录组提供的PI3K p85α亚基基因核心序列信息,应用RACE技术获得了编码PI3K p85α亚基基因Nl PIK3R1,c DNA序列全长为2694 bp。荧光定量PCR测定结果表明,Nl PIK3R1基因在褐飞虱若虫和雄虫中表达量均较低,但在怀卵雌虫中大量表达。另外,Nl PIK3R1基因表达量在褐飞虱适应抗性水稻品种RHT的过程中呈现下调的趋势,说明该基因参与了褐飞虱致害性变异的过程。通过喂食ds Nl PIK3R1对Nl PIK3R1基因进行RNA干扰,导致靶标基因的表达明显受到抑制,高浓度组的抑制效果尤为明显。喂食ds Nl PIK3R1对褐飞虱具有极显着致死效果,高浓度组的褐飞虱在饲喂第7 d时,存活率仅为37.5%,相比于空白对照组87.00%和ds GFP对照组76.67%,均达到了极显着差异(P<0.01)。对Nl PIK3R1基因干扰还可导致褐飞虱羽化速率变慢和体重变轻。本研究结果显示,Nl PIK3R1基因对褐飞虱的生存、生长和发育具有重要作用,干扰结果与褐飞虱在适应抗性水稻上的表现相符,表明该基因在褐飞虱致害性变异的过程中可能起着非常重要的作用。叁、褐飞虱核糖体蛋白S6激酶基因Nl RPS6KA2的克隆与表达分析根据褐飞虱转录组提供的核糖体蛋白S6激酶基因核心序列信息,应用RACE技术获得了编码核糖体蛋白S6激酶基因Nl RPS6KA2,c DNA全长为2491 bp。通过荧光定量PCR对该基因进行时序表达检测,发现Nl RPS6KA2在不同龄期和不同性别的褐飞虱中均有表达,且表达量较低,在怀卵雌虫中则大量表达,说明该基因也与褐飞虱的卵巢及卵发育相关。同时发现Nl RPS6KA2基因表达规律在褐飞虱适应抗性水稻品种RHT的过程中与Nl AKTIP和Nl PIK3R1相似,都呈现先下调后上调的趋势,说明Nl RPS6KA2基因也参与了褐飞虱致害性变异过程。综上,本研究结果为进一步研究Insulin/PI3K/Akt信号通路在褐飞虱中的功能奠定了基础,为阐明褐飞虱适应抗性水稻的机制提供了新思路。(本文来源于《中国计量学院》期刊2015-06-01）
王鑫鑫[7]（2015）在《褐飞虱（Nilaparvata lugen）芳香族、支链氨基酸合成相关基因的克隆与功能分析》一文中研究指出支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)和芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸和色氛酸)是褐飞虱体内不能自身合成的两类非常重要的氨基酸,本课题组之前的研究结果表明,褐飞虱与其体内共生菌协同合成缬氛酸、亮氨酸、异亮氛酸苯、丙氨酸和酪氛酸。共生菌独立合成色氨酸。本文分析了褐飞虱的转录组中芳香族、支链氨基酸代谢相关基因,采用RT-PCR、RACE技术获得了两类氨基酸合成过程中两个关键酶转氨酶和脱氢酶基因的cDNA全长;利用RNAi技术,将基因沉默后分析两种酶基因的功能。研究结果总结如下。1.褐飞虱芳香族氨基酸、支链氛基酸合成基因的克隆及结构分析本章基于褐飞虱转录组数据库,筛选出了支链氨基酸、芳香族氛基酸合成相关的49个基因片段,经拼接后得到36条片段。采用RT-PCR技术,得到了 19条片段。进一步结合RACE技术对克隆验证正确的片段获得完整的3'端和5'端,共得到完整的基因编码序列8条。缺失5'端5条,缺失3'端3条,两端缺失序列3条。分析了这些片段的基因结构,结果显示,来自褐飞虱体内的片段其基因结构较复杂,含有多个内含子;而来自类酵母的片段其基因结构简单,最多含2-3内含子,且内含子较短。经进一步分析两类氨基酸合成途径,总结出褐飞虱对氨基酸营养需求需要其体内共生菌的参与才能正常完成其生物合成。2.褐飞虱预苯丙酸脱氢酶和支链氨基酸转氨酶基因的基因来源分析支链氨基酸转氨酶和预苯酸脱氢酶编码基因存在于类酵母和褐飞虱基因组中。为了确定支链氨基酸转氨酶和预苯酸脱氢酶的物种来源,本章进行了进化分析并测定了这两个基因在不同部位的表达,发现这两个基因均与真菌类同源序列相近,且主要在腹部表达。由于共生菌主要存在于褐飞虱腹部,胸部含有量很少,翅、足、头等部位不含共生菌。据此推测,上一章克隆的支链氨基酸转氨酶和预苯酸脱氢酶编码基因均来源于类酵母。3.RNAi技术分析支链氨基酸转氛酶和预苯酸脱氢酶功能支链氨基酸转氨酶和预苯酸脱?酶分别是支链氨基酸和苯丙氨酸合成过程中的关键酶,其编码基因NlBCAT和NlPDH具有相似的表达动态。如两种基因均在2龄和4龄表达量较低,而3龄和5龄表达量较高;而且两种基因在雌性成虫体内的表达量均高于雄虫。褐飞虱2龄初若虫喂食dsNlPDH或dsNlPDH4天后,NlPDH或NlPDH表达量极显着下降。喂食6天后,两个基因的表达量持续处于低水平。但喂食dsNlPDH或dsNlPDH6天并不显着影响若虫的存活。(本文来源于《南京农业大学》期刊2015-05-01）
李瑶[8]（2015）在《褐飞虱Dnmt3及翅发育相关基因的表达和功能分析》一文中研究指出褐飞虱(Nilaparvata lugens)是一种为害水稻生产的重要农业害虫,食性单一,只能在水稻和普通野生稻上取食和繁殖后代,但繁殖速度快且繁殖量大,是我国及许多亚洲国家水稻生产上的重要害虫。本文克隆了褐飞虱DNA甲基转移酶Dnmt3的全长cDNA,进行了结构与进化分析,检测了 Dnmt3在褐飞虱整个发育阶段的表达水平。分别对Dnmt1和Dnmt3进行了 RNA干扰,发现后代数量明显减少,表明褐飞虱DNA甲基化对繁殖力具有一定的影响。此外,还对其他翅发育相关的基因进行了干扰分析。1.褐飞虱Dnmt3的全长克隆及基因结构分析从褐飞虱转录组中获得了 DNA甲基转移酶Dnvt3的基因序列片段。通过RT-PCR进行序列片段验证后,利用RACE技术获得了该基因的cDNA全长序列(GenBank登录号为KP890855)。Dnmt3基因的cDNA序列全长为2,040个碱基,包括5'非编码区的316个碱基,开放阅读框的1,230个碱基和3'非编码区的494个碱基,编码409个氨基酸。对褐飞虱Dnmt3的基因序列和蛋白序列进行了蛋白结构域、多序列比对、基因结构及系统进化树分析。结果表明,褐飞虱DNMT3只含有1个具有催化活性的DNA methylase domain,不同昆虫 DNMT3 的 DNA methylase domain 氨基酸序列相似性很高。褐飞虱DNMT3与苜蓿切叶蜂和佛罗里达弓背蚁DNMT3的相似性达到50%以上。不同物种Dnmt3基因长度相差较大,褐飞虱基因序列长度与高等膜翅目的两种蜂相近。与脊椎动物相比,昆虫外显子更长,但数量明显偏少。系统进化树分析表明,褐飞虱Dnmt3与膜翅目昆虫同源基因具有较近的进化距离。2.褐飞虱Dnmt3在不同发育阶段的表达分析对褐飞虱不同发育阶段的Dnmt3基因表达量进行了分析,检测了Dnmt3在褐飞虱1至5龄若虫、羽化24h内未产卵的长短翅雌虫、处于产卵盛期的长短翅雌虫、长短翅雄虫中表达量的变化情况。结果表明,Dnmt3的表达量在褐飞虱若虫阶段的表达量很低,而且不同龄期间的差异不明显。在成虫阶段,不同时期存在较大差异。短翅型产卵盛期雌虫表达量显着高于长翅型产卵盛期雌虫;羽化24h内未产卵的雌虫和雄虫,短翅型表达量稍高于同一时期的长翅型,但差异不明显。无论何种翅型,处于产卵盛期的雌虫表达量均高于羽化24h内未产卵的雌虫和若虫,雄虫表达量最低。为进一步明确成虫阶段的动态变化,选取1-7d不同日龄的短翅型雌虫、短翅型雄虫、长翅型雌虫和长翅型雄虫进行表达量分析。结果表明,短翅型雌虫表达量在整个成虫发育阶段,大致呈上升趋势,且表达量达到高峰的时期与产量盛期的时间大致吻合。在成虫发育阶段,短翅型雌虫表达量显着高于长翅型雌虫,雄虫的表达量最低。3.褐飞虱Dnmt1和Dnmt3的RNA干扰分析通过试剂盒体外合成Dnm3和Dnmt3的dsRNA,采用显微注射法对其进行注射干扰,从胸部背面注射处于产卵盛期的雌性短翅褐飞虱体内,注射量为200 nl,注射浓度为2,500 ng/μl,每只虫子注射量大约500ng dsRNA。每个重复30头雌虫,共叁个重复。干扰注射后,30只雌虫放置于一个烧杯中,另放置20只雄性个体供交配。与对照相比,各组试虫在注射dsRNA后24h、48h、72h,Dnmt1和Dnmt3基因的表达量均显着降低,表明对这两个基因的RNA干扰都具有效果。待亲代产卵结束后,观察后代的个体数量,发现干扰Dnmt1后,后代数量极显着减少(P<0.01);而干扰Dnmt3后,后代数量显着减少(P<0.05)。研究结果表明,DNA甲基化与褐飞虱的高繁殖力具有密切的关系。4.褐飞虱翅发育相关基因的RNA干扰分析从数据库Flybase中获得与果蝇翅发育相关的3个基因Awd,Sl和Wmd,在褐飞虱基因组中进行同源搜索。根据褐飞虱这3个基因序列设计并合成相应的dsRNA,选取褐飞虱2龄若虫进行喂食干扰实验,dsRNA终浓度为200ng/μl。利用荧光定量PCR技术对干扰后不同时间点的基因表达量变化进行检测,结果表明,这3个基因被干扰后表达量均有明显降低(P<0.05),但对翅发育及翅型分化无明显的影响。(本文来源于《南京农业大学》期刊2015-05-01）
曹天天[9]（2015）在《赤霉素信号转导相关基因OsGID1调控水稻对褐飞虱抗性》一文中研究指出赤霉素(gibberellins, GAs)是一种重要的四环双萜类植物生长激素,在植物生长发育中发挥着重要作用。同时,赤霉素介导的植物生长与植物防御反应之间存在相互制约作用,从而使植物能根据环境要求在生长与防御之间做出平衡与选择。然而,目前对于赤霉素信号途径调控植物防御反应的机理还了解很少。为此,我们克隆了一个水稻赤霉素信号受体基因.-OsGID1;机械损伤、褐飞虱(Nilaparvata lugens, rice brown planthopper, BPH)为害、水杨酸(salicylic acid, SA)处理可诱导该基因的表达,但茉莉酸(jasmonic acid, JA)处理并不产生诱导效应。过表达OsGID1导致水稻SA含量显着降低、乙烯含量显着增加；同时,OsGID1负调控GA合成酶基因OsCPS、OsKAO、 OsGA20ox的转录水平,而正调控GA信号途径抑制因子基因OsDELLA转录水平。生测结果表明,过表达OsGID1导致BPH雌成虫取食与产卵嗜好性降低,并引起BPH若虫孵化率、单雌产卵量均显着下降。上述结果表明,OsGID1在诱导抗虫反应中发挥着重要作用,作用的机理可能与OsGID1影响GA、SA、H2O2以及乙烯等信号途径有关。(本文来源于《浙江大学》期刊2015-03-01）
杨科[10]（2014）在《二化螟与褐飞虱气味结合相关蛋白的基因克隆与功能分析》一文中研究指出在长期的进化过程中,昆虫形成了高度灵敏的嗅觉系统,并以此来感受外界环境中的气味物质,从而做出相应的行为或生理反应,如寻找配偶、食物和栖息场所等。昆虫的嗅觉分为外周和中枢神经感受两个过程,在外周神经感受过程中,气味结合蛋白(Odorant binding protein, OBP)和化学感受蛋白(Chemosensory protein, CSP)主要负责将进入到感器腔内的脂溶性气味物质结合并运输到位于感受神经膜上的气味受体(Odorant receptor, OR),因此在嗅觉中起重要作用。二化螟Chilo suppressalis (Walker)与褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)分属鳞翅目和半翅目,均是重要的水稻害虫,对其气味结合相关蛋白的研究,不仅有助于深入理解不同目昆虫的嗅觉机制差异,而且可以为开发高效的行为调控技术提供新的靶标基因,提高两种害虫的可持续防治水平。然而,相关研究很少,目前仅在转录组数据的分析、触角电位等方面有个别报道。本研究利用二化螟基因组/转录组与褐飞虱转录组数据,通过生物信息学和分子生物学相结合的方法,得到18个二化螟气味结合蛋白(OBP)基因和9个褐飞虱化学感受蛋白(CSP)基因的cDNA序列,其中15个二化螟OBP基因和9个褐飞虱CSP基因为cDNA全长序列。在此基础上,通过RT-PCR与qPCR技术,测定了这些基因在mRNA水平上的的组织和时间表达动态,并利用体外结合实验技术探讨了二化螟OBP8的生理功能。研究结果为明确两种水稻害虫化感基因的多样性及其生理功能奠定了基础。1.二化螟OBP基因的克隆及序列分析结合基因组数据分析并利用PCR技术,获得了18个OBP基因的cDNA序列,其中10个为全长序列,分别为CsupOBP3、CsupOBP8、CsupOBP9、CsupOBP11、 CsupOBP16、CsupOBP25、CsupOBP26、CsupOBP30、CsupOBP32和CsupOBP33。其中,CsupOBP3、CsupOBP16、CsupOBP23、CsupOBP26这4个基因只有4个保守的半胱氨酸位点,属Minus-C OBP。通过与其它鳞翅目昆虫OBP的氨基酸序列的进行比对发现,18个二化螟OBP序列与其它鳞翅目昆虫OBP有较高的一致性(Identity)。其中,CsupOBP9、CsupOBP23和CsupOBP24与其他基因的的最高一致性分别为43%、43%、41%,其它二化螟OBP基因与其它鳞翅目昆虫OBP的一致性均大于50%,尤其是CsupOBP11、CsupOBP32分别达到82%、79%。系统进化分析发现,二化螟CsupPBP4与其它鳞翅目昆虫的PBP聚于同一分支。2.二化螟OBP基因的时间和组织表达动态利用RT-PCR技术,检测了二化螟30个OBP基因在幼虫不同龄期头部及身体、雌雄蛹以及成虫不同组织中的表达量。结果表明,在幼虫期,CsupOBP1、CsupOBP3、 CsupOBP6、CsupOBP8、CsupOBP9、CsupOBP10、CsupOBP18以及CsupOBP24在头部的表达量均明显高于其他组织,其中CsupOBP1、 CsupOBP8、CsupOBP10、 CsupOBP24在头部特异表达；在成虫期,CsupPBP4、CsupOBP1、CsupOBP3、CsupOBP4、 CsupOBP8、CsupOBP10、CsupOBP11以及CsupOBP24在两性触角中特异性表达,CsupOBP20、CsupOBP30、CsupOBP33在两性触角中高表达；CsupOBP18在雌虫触角中特异性表达。这些基因可能在二化螟的嗅觉或味觉感受中起作用。3.二化螟CsupOBP8的原核表达及配体结合能力分析鉴于CsupOBP8基因只在幼虫期头部和成虫期雌雄触角中表达,推测其在二化螟的嗅觉及味觉中起作用,为此进一步进行了体外功能研究。首先将该基因编码成熟蛋白序列构建到pET-30a(+)表达载体中,在大肠杆菌Escherichia coli中经IPTG诱导进行大量表达,表达产物经镍离子亲和层析、肠激酶酶解等步骤,得到纯化的CsupOBP8蛋白。然后以1-NPN为探针,利用荧光竞争结合实验,测定了CsupOBP8对包括30种常见植物挥发物及3种性信息素组分在内的不同气味物质的结合能力。结果表明,CsupOBP8与β-紫罗兰酮、橙花叔醇、法尼醇、2-己酮等4种气味物质具有较强的结合能力,其Ki值分别为4.9、13.1、14.0、15.0μmol·L-1；此外,对苯甲醛、庚醇、2,6-二叔丁基苯酚、雪松醇、苯乙酮等5种物质也有一定的结合能力,其Ki值为22.3-30.8μmol·L-1。分析认为,CsupOBP8可能通过对这些气味物质的结合与运输,在二化螟幼虫和成虫对寄主植物的嗅觉中发挥作用。4.褐飞虱CSP基因的克隆及序列分析结合转录组数据分析并利用RACE技术,克隆了褐飞虱9个CSP基因的全长cDNA序列,分别命名为NlugCSP1-9。氨基酸序列分析表明,这9个CSP均含有4个保守性的半胱氨酸位点,为典型的CSP基因。不同NlugCSP序列之间的一致性变化较大,从10%到77%。进化树分析发现,9个基因中只有NlugCSP5、NlugCSP7和NlugCSP8聚在同一组,其余则分散于不同组中,暗示褐飞虱不同CSP存在功能分化。5.褐飞虱CSP基因的时间和组织表达动态利用qPCR技术,对褐飞虱9个NlugCSP基因在若虫不同龄期以及成虫不同组织的表达量进行了测定。结果表明,随褐飞虱发育期的不同,NlugCSP基因的表达量也有较大变化。NlugCSP9主要在5龄若虫表达,NlugCSPS主要在长翅型成虫中表达,NlugCSP8则在5龄若虫以及长翅型成虫中均有表达。对成虫期不同组织的表达量分析表明,NlugCSP1在雄虫腹部显着高表达；NlugCSP2、4、5、7在雌虫翅中高表达；NlugCSP3、6、8、9则在雄虫足部高表达。进一步分析看出,NlugCSP7在昆虫各组织中的表达量显着高于其它NlugCSPs,且在翅、足、触角等化学组织中均有较高的表达,推测NlugCSP7可能参与了褐飞虱的化感过程。此外,由于NlugCSP1在雄虫腹部特异性高表达,推测其可能参与雄性生殖相关的生理过程。(本文来源于《南京农业大学》期刊2014-06-01）
抗褐飞虱相关基因论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
褐飞虱(BPH)Nilaparvata iugens,隶属半翅目(Hemiptera),飞虱科(Delphacidae),是亚洲地区水稻上的主要害虫之一。黑色素通路对于昆虫体色素沉积具有重要作用,在其调控下,昆虫呈现体色多型现象,并且参与表皮硬化、伤口修复、防卫病原体入侵等多种重要的生理活动。本研究将果蝇Drosophila melanogaster的黑色素通路相关基因的蛋白序列作为queries在实验室已经完成的褐飞虱转录组数据库中搜索其同源基因,通过筛选得到了6条序列,并分别命名为Nlyellow,NlTH,Nlddc,Nlblack,Nlebony,NlaaNAT。利用荧光定量PCR技术检测在褐飞虱中的时空表达差异,其中六个基因在若虫3龄到成虫的每次蜕皮前后呈现周期性变化,Nlyvellow基因和Nlddc基因在每个龄期末期高表达、初期低表达,NlTH、Nlblack、NlaaNAT T和Nlebony基因在每个龄期初期高表达,末期低表达。六个基因在脑、唾液腺、体壁、脂肪体、消化道、卵巢、精巢组织内均有表达,但是在体壁中的表达量都相对较高。RNAi技术分析六个基因的功能,结果表明,3龄若虫Nlblack,Nlebony被干扰后,出现了周身体色变黑,NlTH被干扰后,虫体无法黑化和硬化,这些与其它昆虫中报道的现象相似。有趣的是,我们也发现了与其他昆虫不同的表型变化:(1)沉默NlaaANT之后,若虫的后足基节和胸部的连接处出现了局部变黑;(2)低龄若虫沉默Nlddc发育至成虫后,体色呈现中间色,并且前翅翅斑出现淡化甚至消失。后续对干扰雌虫进行生殖力实验分析,发现dsNlddc干扰初羽化之后的雌虫,与对照dsGFP处理后的雌虫相比,产卵量和孵化率都出现了显着下降;(3)干扰Nlyellow之后,3龄若虫末期出现蜕皮困难。本论文明确了黑色素通路6个基因对体色的调控作用及其对褐飞虱其它生理活动比如生殖力等的影响,这对于了解这一农业害虫体色多型现象和防治都具有重要意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
抗褐飞虱相关基因论文参考文献
[1].鲁嘉宝.褐飞虱胚胎浆膜表皮功能组学及2种若虫表皮相关蛋白基因的研究[D].浙江大学.2019
[2].张梦秋.褐飞虱黑色素合成通路相关基因的功能分析[D].浙江大学.2019
[3].BEGUM,Mahfuj,Ara,史肖肖,白月亮,蒋艳冬,周文武.水稻丝氨酸棕榈酰转移酶的分子克隆、特征及其与褐飞虱抗性相关的基因表达（英文）[J].浙江大学学报(农业与生命科学版).2018
[4].冯娅琳.褐飞虱线粒体自噬相关基因的克隆与功能研究[D].中国计量大学.2018
[5].李凯龙.褐飞虱蜕皮及变态信号途径相关基因的功能分析[D].中国农业科学院.2016
[6].陆潮峰.褐飞虱Insulin/PI3K/Akt通路相关基因的克隆及功能研究[D].中国计量学院.2015
[7].王鑫鑫.褐飞虱（Nilaparvatalugen）芳香族、支链氨基酸合成相关基因的克隆与功能分析[D].南京农业大学.2015
[8].李瑶.褐飞虱Dnmt3及翅发育相关基因的表达和功能分析[D].南京农业大学.2015
[9].曹天天.赤霉素信号转导相关基因OsGID1调控水稻对褐飞虱抗性[D].浙江大学.2015
[10].杨科.二化螟与褐飞虱气味结合相关蛋白的基因克隆与功能分析[D].南京农业大学.2014
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