小菜蛾免疫蟲生真菌侵染動力學的DGE分析及其Toll基因功能研究.pdf

1、 分 類 號：Q96 密 級： 碩 士 學 位 論 文 小菜蛾免疫蟲生真菌侵染動力學的 DGE 分析及其 Toll 基因功能研究 歐陽莉娜 指 導 教 指 導 教 師： 金豐良 教授 學 院 名 學 院 名 稱： 農(nóng)學院 專 業(yè) 名 專 業(yè) 名 稱： 農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治 答辯委員會主席： 答辯委員會主席： 邱寶利 教授 中國·廣州 2016 年 6 月 I 摘 要 小菜蛾（Plutella xylost

2、ella L.）屬于世界性重大遷飛害蟲，主要為害十字花科植物，而化學農(nóng)藥的濫用，致使小菜蛾對化學農(nóng)藥產(chǎn)生了嚴重的抗藥性，每年都會對蔬菜等造成巨大的經(jīng)濟損失，因此探討新型的微生物殺蟲劑防治小菜蛾已經(jīng)迫在眉睫。本研究以小菜蛾為研究材料，測定了蟲生真菌-玫煙色棒束孢 (Isaria fumosorosea) 侵染小菜蛾后不同時間的轉(zhuǎn)錄組， 并利用 RNAi 技術(shù)研究了小菜蛾 Toll 家族在小菜蛾免疫防御蟲生真菌侵染中的功能。 本研究從分子水

3、平上闡明小菜蛾免疫防御蟲生真菌侵染的動力學機制， 為以利用小菜蛾免疫系統(tǒng)為靶標的真菌殺蟲劑的開發(fā)提供了新的思路。 為探討玫煙色棒束孢 I. fumosorosea 對小菜蛾侵染的動力學機制，本研究以 3 齡幼蟲小菜蛾為研究材料，濃度為 107 孢子/ml 的玫煙色棒束孢 I. fumosorosea 侵染 3 齡小菜蛾后，分別在其侵染后 12 h、18 h、24 h 和 36 h 取樣，利用 RNA-seq 技術(shù)，測其轉(zhuǎn)錄組。對所得數(shù)據(jù)

4、進行系統(tǒng)的分析。結(jié)果表明，在玫煙色棒束孢 I. fumosorosea侵染 12 h、18 h、24 h 和 36 h 不同時間段內(nèi)，有大量的顯著差異表達基因。其中，上調(diào)基因數(shù)分別為 119、117、635、197 個；下調(diào)的基因數(shù)分別為 747、869、665、837個。在這些差異表達基因中，與小菜蛾主要的免疫信號通路—Toll 通路和 IMD 通路相關(guān)的基因共有 78 個，在這 78 個基因中，包括 11 個免疫識別分子，43 個通

5、路中的配基，9 個家族抗菌肽。其中，作為 Toll 通路核心組分，有 15 個具有顯著差異的跨膜因子 Toll 基因。 這些結(jié)果表明玫煙色棒束孢侵染小菜蛾后誘導了其免疫通路， 而且主要是誘導了 Toll 信號通路，最終誘導產(chǎn)生抗菌肽抵御真菌侵染。 在分析 DGE 數(shù)據(jù)和小菜蛾基因組數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用 RT-PCR 和 RACE 技術(shù)克隆了小菜蛾 Toll 2、 Toll 5 和 Toll 11 基因全長 cDNA 序列。序列分析表明，T

6、oll 2 基因cDNA 全長為 3008 bp，開放閱讀框為 2010 bp，編碼 669 個氨基酸，跨膜區(qū)域位于462-486 aa，推測其蛋白質(zhì)分子質(zhì)量為 76.7 kDa，等電點為 6.31。序列比對及進化分析表明 Toll 2 屬于 Toll-like receptor 6 家族。Toll 5 基因 cDNA 全長序列為 3497 bp，開放閱讀框為 2052 bp， 編碼 683 個氨基酸， 跨膜區(qū)域位于 434-456 a