一、英国出现农业害虫——玉米根虫(论文文献综述)
尤士骏,张杰,李金玉,陈燕婷,刘天生,牛东升,尤民生[1](2019)在《利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践》文中提出生物多样性是人类可持续发展的重要基础,保护和利用生物多样性是国际社会普遍关注的问题。近年来,通过改善农田生物多样性和强化农田生态系统保益控害的服务功能,实现作物病虫害生态调控已成为国内外研究的热点。本文在总结分析国内外利用生物多样性控制害虫理论研究和实际应用的基础上,综述了该领域的研究进展、实践成果和发展前景。文中介绍了生物多样性的基本概念及其与害虫综合治理的关系,系统概述了利用农田生物多样性控制作物害虫的各种理论假说,包括天敌假说、资源集中假说、联合抗性假说、"推-拉"假说、中度复杂假说、景观缓冲假说等;从提高天敌多样性、作物多样性、非作物多样性和景观多样性等方面综合评述了利用农田生物多样性控制作物害虫的应用实践,重点介绍了我国的一些典型的实际应用案例,旨在充分展示中国昆虫学科技工作者在该领域做出的贡献;针对现代农业集约化经营导致农田生态系统结构简单、农田生物多样性不断下降等特点,对如何以农田景观为单元进一步做好利用生物多样性控制作物害虫的理论研究和应用实践进行了讨论和展望。
叶萱[2](2019)在《澳大利亚谷物害虫抗药性不断增加的原因和管理》文中研究指明随着人类人口的增长,农业生产系统承受的压力不断增加,人们主要依靠化学农药管理作物害虫种群的发展。在几十年中,许多农药能有效地防治节肢动物害虫、杂草和病害,新的化学产品也持续出现。然而,过度地依赖化学防治促使许多害虫对多种农药产生抗性。能够有效防治一些重要害虫的化学农药数量不断减少给持续、经济有效地保护作物带来了严重问
李健英[3](2019)在《棉花响应烟粉虱胁迫的分子机制及棉花体细胞胚胎表观基因组学研究》文中研究表明棉花作为全球三大转基因作物之一,其纤维品质和产量受到农业害虫的影响。随着转Bt基因棉花推广,鳞翅目害虫棉铃虫、红铃虫得到控制,但其抗性逐渐丧失。烟粉虱(Bemisia tabaci)等刺吸式口器害虫对全球棉花生产造成了巨大的危害,但关于棉花如何感知和防御烟粉虱的信息是非常有限的。本研究以棉花与烟粉虱互作为模型,利用RNA-Seq和sRNA-Seq数据挖掘棉花内源的抗虫机制,构建棉花响应烟粉虱非编码RNA共表达调控网络。在全基因组水平上,利用全基因关联分析(GWAS)挖掘棉花抗性位点。为了更好地进行棉花遗传转化,拓展棉花遗传转化的受体范围,我们建立了连续再生驯化体系,获得了高转化效率棉花受体材料-Jin668,同时系统解析棉花再生和体细胞胚胎发生表观遗传调控机制。因此本研究分两大部分内容,分别探讨棉花内源的抗虫基因鉴定和功能分析以及棉花再生DNA甲基化图谱。主要结果如下:1.棉花-烟粉虱互作转录组分析利用RNA-Seq比较了烟粉虱强抗性品种(HR)和敏感性品种(ZS)在不同侵染时间点转录组差异。功能富集分析表明棉花对烟粉虱侵染的转录反应涉及编码蛋白激酶、转录因子、代谢物合成和植物激素信号的基因。结合GO和KEGG富集分析,HR和ZS感染烟粉虱后抗性基因的转录水平不同。RNA-Seq数据集构建的加权基因共表达网络显示WRKY40和铜转运蛋白是棉花响应烟粉虱侵染的枢纽基因。通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)研究GhMPK3,抑制了MPK-WRKY-JA通路,增强烟粉虱的易感性。本研究为棉花防御烟粉虱响应提供了全面见解,并鉴定了几类控制韧皮部害虫的候选基因。2.棉花响应烟粉虱非编码RNA分子机制解析本研究我们构建了抗性材料(HR)和易感材料(ZS)在烟粉虱侵染下小RNA和降解组测序。总共鉴定出260个miRNA家族和241个靶标。定量PCR分析显示几种miRNA及其相应的靶标呈现出动态的时空表达模式。在RNA-Seq数据集鉴定了2,365个基因间区长链非编码RNA(lincRNAs)。进一步分析发现29个lincRNA转录本中产生17个miRNA前体。全基因组分析鉴定出85个同相位干扰小RNA(phasiRNA)位点,9个PHAS基因由6个miRNA触发,包括编码富含亮氨酸重复序列(LRR)的抗病蛋白,生长素响应因子(ARF)和MYB转录因子。通过构建模型和实验数据,我们探索和扩展了miR390-tasiARF在棉花响应烟粉虱侵染转录调控机制。VIGS沉默ARF8增加了生长素和茉莉酸,导致对烟粉虱侵染耐受性增加。通过对不同的非编码RNA进行综合分析,为植虫互作提供了有用的转录组数据资源。3.关联分析挖掘棉花抗虫位点本研究收集了269份陆地棉材料组成的自然群体,鉴定了2.88百万SNPs并进行群体进化树,群体结构,PCA分析和连锁不平衡分析。269份棉花材料在三个环境中进行棉花四个抗虫指数调查,叶片危害率(LDR),整体植株危害率(PDR),感抗等级(SRL)以及盲蝽蟓指数(MI)。我们在三个环境下鉴定了7个LDR,PDR和SRL显着候选位点,其中有一个位点共定位。结合LD分析,整合转录组数据,筛选了一个铜转运子CRC1候选基因。4.多组学数据揭示棉花再生和体细胞胚发育表观基因组学基础本研究通过连续再生驯化(SRA)策略,从母体自交系Y668中选育出具有高再生能力的优质棉花Jin668。我们构建了体细胞胚胎发育过程中的非胚性愈伤组织(NEC),胚性愈伤组织(EC),体细胞胚(SE)以及再生后代植株的叶片全基因组单碱基分辨率甲基化图谱。结果表明,Jin668显示出低DNA甲基化,再生后代中整体甲基化呈下降趋势。在NEC到EC中DNA甲基化上升由RNA介导的DNA甲基化(RdDM)和H3K9me2途径协同调控。在EC到SE中DNA甲基化下降,24-nt siRNA和H3K9me2丰度不变,进一步分析发现DNA去甲基化酶ROS1和DME显着上调,该过程可能依赖于DNA去甲基化途径。整合RNA-Seq和差异甲基化区域(DMR),体细胞胚胎发生过程中低CHH-DMR激活了生长素和WUSCHEL相关基因表达。在NEC中添加DNA甲基化抑制剂增加了胚胎的数量。我们多组学数据为植物组织培养和再生后代植物中DNA甲基化的动态提供了新的见解。该研究还表明诱导的低甲基化可以更好的促进植物再生能力并优化母本遗传栽培品种。
黄河[4](2019)在《甜菜夜蛾GST和UGT与杀虫剂抗性的关系》文中研究说明解毒代谢能力增强是导致害虫对杀虫剂产生抗性的重要机制,这种解毒能力的提高往往是因为Ⅰ相代谢酶与Ⅱ相代谢酶活性升高的结果。Ⅰ相代谢酶,如多功能氧化酶,在害虫代谢抗性中的作用已有很多的研究报道,但Ⅱ相代谢酶,如谷胱甘肽-S-转移酶(GST)与尿苷二磷酸糖基转移酶(UGT),在害虫抗药性中所起作用的研究报道较少,尤其是在甜菜夜蛾的抗药性中Ⅱ代谢的作用尚不清楚。本研究以对多种杀虫剂均已产生高水平抗性的广东惠州甜菜夜蛾田间种群为研究对象,探讨甜菜夜蛾的GST和UGT与杀虫剂抗性的关系。首先对田间种群进行毒力测定揭示其抗药性水平,通过解毒酶活性测定与增效剂试验揭示抗药性与GST以及UGT的联系,在此基础上分析抗性种群中GST与UGT基因表达水平的差异,找到抗性种群中组成型高表达的相关基因。针对组成型高表达的GST基因进行原核表达,利用体外表达的GST酶分析其对杀虫剂的体外代谢活性,并通过HPLC方法分析对杀虫剂的降解作用。针对具有杀虫剂代谢能力并在抗性种群中高表达的GST基因,克隆其上游序列,预测分析其转录因子结合位点,并构建报告质粒,采用荧光报告质粒分析上游序列的启动子活性,以期揭示抗性种群中解毒基因组成型上调表达的调控机制。一、甜菜夜蛾谷胱甘肽-S-转移酶与杀虫剂抗性的关系采用叶片浸渍法测定了广东惠州地区甜菜夜蛾田间种群对六种常用杀虫剂的抗性水平,发现该种群对毒死蜱和氯氰菊酯的抗性倍数分别达到1155倍和931倍,属极高水平的抗药性。增效剂试验表明,谷胱甘肽-S-转移酶抑制剂DEM能明显提高毒死蜱和氯氰菊酯对抗性种群的毒力,增效倍数分别为5.5和4.1倍;比较敏感和HZ16种群间GST酶活性我们发现,HZ16种群GST酶活性是敏感种群的2.9倍,这表明GST酶活性升高在毒死蜱和氯氰菊酯抗性中起一定作用。通过定量PCR,比较HZ16和敏感种群31个SeGST基因的相对表达水平,我们发现6个GST基因(SeGSTd3,SeGSTe1,SeGSTe6,SeGSTe9,SeGSTo2 和 SeGSTs1)在 HZ16 种群中存在明显地过表达,而对于其他25个GST基因,HZ16和敏感种群之间没有显着的差异。在HZ16种群中上调表达程度最高的GST基因是SeGSTo2、SeGSTe6和SeGSTd3,分别上调109.1倍、60.7倍和34.8倍,这些上调表达的GST基因可能与毒死蜱和氯氰菊酯抗性有关。针对这3个表达上调最多的GST基因我们进行了原核表达,成功得到了纯化的GST蛋白酶。使用底物CDNB和GSH测定了这3种重组GST蛋白的动力学参数,SeGSTo2、SeGSTe6 和 SeGSTd3的最大反应速度(Vmax)分别为 1.57 μmol/min/mg、4.98 μmol/min/mg和2.77 μmol/min/mg。酶活性抑制试验显示,毒死蜱与氯氰菊酯均可抑制这3种GST酶与其底物CDNB的结合,毒死蜱对CDNB与SeGST蛋白结合的抑制率分别是GSTe6为68.0%、GSTo2为61.8%、SeGSTd3为45.8%;氯氰菊酯的抑制率是 GSTo2 为 73.7%、GSTe6为 65.5%、SeGSTd3为54.1%,这表明 SeGSTs 与杀虫剂之间存在直接相互作用。体外代谢试验显示,七种杀虫剂与重组三种GST酶孵育后,其中SeGSTd3对毒死蜱、氯氰菊酯、甲维盐、三唑磷、氯虫苯甲酰胺、茚虫威和氟铃脲的清除率分别为55.3%、37.7%、29.1%、10.1%、8.8%、1.7%和29.3%;GSTe6对以上七种杀虫剂的清除率分别为27.3%、35.4%、14.1%、5.0%、19.9%、61.1%和15.2%;GSTo2对以上七种杀虫剂的清除率分别为45.1%、33.3%、17.9%、14.5%、18.0%、3.3%和4.1%。总体来看杀虫剂与重组蛋白一起孵育后反应溶液中毒死蜱和氯氰菊酯的含量降低最为明显,而三唑磷基本上没有降低,这表明SeGSTs可以代谢毒死蜱和氯氰菊酯等杀虫剂,从而参与杀虫剂抗性的产生。我们通过基因组步移克隆了SeGSTd3、SeGSTe6和SeGSTo2基因的上游序列,虽然甜菜夜蛾HZ 16和敏感种群来自不同的来源并且具有不同的遗传背景,但是这两个种群之间SeGST基因的上游序列没有明显差异。使用在线工具JASPAR和ALGGEN预测和分析转录因子(TF)结合位点,我们发现SeGSTd3上游序列具有Dfd、BR-C和 CncC/Maf 的结合位点,SeGSTe6 具有 AhR/ARNT、HSF、CncC/Maf 和 PXR/RXR的结合位点,SeGSTo2的上游序列含有HSF、AhR/ARNT、BR-C和CncC/Maf结合位点。甜菜夜蛾HZ16种群的三个SeGST基因中均存在CncC/Maf的结合序列。这表明甜菜夜蛾SeGSTd3、SeGSTe6和SeGSTo2的转录可能受相同的顺式调节元件和转录因子CncC和Maf调控。通过定量PCR,我们分析了转录因子表达水平,与敏感种群相比,HZ16种群中CncC、Maf和AhR的mRNA水平显着上调,分别上调8.5倍、2.8倍和1.6倍,但ARNT、HR96、USP、Dfd、BR-C和HSF等转录因子的表达量无显着差异。因此,我们推测SeGST基因上游序列中具有结合位点的转录因子的上调表达能够增强HZ16种群中相应GST基因的转录。针对这3个GST基因的上游序列,分别构建了3个荧光报告质粒,这3个报告质粒均有一定的组成型荧光报告活性,以SeGSTe6上游序列的启动子活性最高,因此,选择SeGSTe6的上游序列开展进一步的研究。将CncC和/或Maf表达构建载体与SeGSTe6报告质粒共转染可显着增强启动子活性,说明CncC或Maf的上调表达可增强其上游靶标基因的转录水平。类似地,由于SeGSTe6基因的上游序列中存在AhR/ARNT结合位点,AhR和/或ARNT的表达构建体与该报告质粒共转染也明显增加荧光报告活性。分别将这2个位点突变后,CncC/Maf或AhR/ARNT表达构建体与突变报告质粒的共转染不再增加转录的活性,说明这2个转录因子的结合位点在该基因的转录中起重要作用。由于HZ16种群SeGSTd3、SeGSTe6和SeGSTo2基因上游序列与敏感种群的序列没有明显差异,而转录因子CncC、Maf以及AhR在HZ16种群中却组成型的过表达,这些转录因子的上调表达造成相关靶基因的组成型上调表达,包括多个GST基因的上调表达,这可能就是多种GST基因上调表达,并导致抗药性的分子机制。二、甜菜夜蛾尿苷二磷酸糖基转移酶对毒死蜱敏感性的影响我们已经发现广东惠州地区甜菜夜蛾田间种群对毒死蜱产生了极高水平的抗药性。抗性种群不仅具有较高的GST酶活性,还具有显着高于敏感种群的UGT酶活性,抗性幼虫UGT酶活性是敏感品系的3倍。利用实时荧光定量PCR技术对抗性与敏感幼虫的32个UGT基因表达水平进行了比较分析,我们发现32个UGT基因中有17个UGT基因在抗性种群中表达上调3倍以上,并且与敏感种群表达水平有显着差异,其中UGT33J3上调表达最高(42倍),其次是UGT33F7(37倍)和UGT33F5(34倍),这说明抗性种群的抗药性可能与UGT基因上调表达有关。利用UGT表达诱导物(苯巴比妥)处理抗性幼虫,我们发现单独使用苯巴比妥和毒死蜱均能够提高UGT33F5、UGT33F7、UGT33J3三个基因的表达水平,其中UGT33F5最为明显,但苯巴比妥与毒死蜱联合使用并未使基因表达水平进一步上调;同时UGT基因在外源物苯巴比妥处理24 h后,抗性种群幼虫的UGT酶活性明显增加,用毒死蜱(LC30)处理幼虫也产生类似于苯巴比妥的诱导效果,而毒死蜱与苯巴比妥联合处理后UGT酶活性又进一步显着增加,这说明UGT酶活性的增加应是UGT基因的上调表达所致。当用苯巴比妥与毒死蜱的LC50浓度联合处理时,相对于对照,敏感种群和抗性种群的死亡率分别下降了 36.6%和23.3%,这说明UGT的上调表达增加了受胁迫幼虫对毒死蜱的解毒代谢能力。采用UGT抑制剂可抑制幼虫的UGT酶活性,5-硝基脲嘧啶与苯磺唑酮对甜菜夜蛾幼虫UGT酶活性的抑制中浓度分别为348.7 μM/L和489.8 μM/L,这2种抑制剂可用于抑制甜菜夜蛾的UGT酶活性。当用2个品系的毒死蜱LC50浓度分别处理抗性与敏感幼虫时,死亡率是46.7%,当与UGT酶抑制剂5-硝基脲嘧啶或苯磺唑酮联合处理甜菜夜蛾幼虫时,敏感品系幼虫的死亡率分别升高到73.3%与83.3%,2种抑制剂分别提高毒死蜱的毒力57%和78%;抗性幼虫的死亡率分别升高到76.6%与67.7%,分别提高毒死蜱毒力64%与45%,均显着地高于毒死蜱单用时产生的死亡率,说明抗性与敏感种群中UGT酶活抑制剂均能显着地提高毒死蜱的毒力。综上所述,甜菜夜蛾体内的Ⅱ相解毒代谢酶GST与UGT均在杀虫剂抗性中发挥着一定的作用,增加了人们对甜菜夜蛾抗药性机制的理解,将有助于甜菜夜蛾抗药性治理,为探索抗性治理技术提供理论指导。
庞瑞萍[5](2019)在《豌豆蚜孤雌生殖期RNAi效率比较及有性生殖期的产卵规律研究》文中研究表明蚜虫是一类属于半翅目的小型昆虫,其通过刺吸式口器直接取食植物汁液并传播各种植物病毒对作物生产造成损失,是主要的农业害虫之一。豌豆蚜具有蚜虫类的许多典型特征,如翅型和体色分化、孤雌生殖和有性生殖等多型现象;豌豆蚜的全基因组序列已经公布,许多个转录组数据也已经公布,是开展蚜虫分子生物学研究的理想对象。RNAi作为一种研究基因功能的重要技术,在昆虫中已得到了广泛的应用。但在目前的研究表明RNAi效率在不同昆虫中变化很大,多种主要类群昆虫之中RNAi效率相对较低,严重阻碍了此项技术的广泛应用。在豌豆蚜中已利用RNAi研究了多个基因的功能,然而不同研究结果之间RNAi效率差异很大,有些结果甚至存在冲突,考虑到蚜虫在自然存在的种群多样以及多型情况,我们还不清楚蚜虫RNAi效率的变化是否与其不同多型存在关联。为了阐明这一问题,我们首先选择了在果蝇等多种昆虫之中被普遍用作表型标记的yellow和white基因,利用注射法RNAi技术在豌豆蚜不同多型组合之中(绿色有翅/无翅型、红色有翅/无翅型)的效率差异进行了比较。研究发现,靶标基因的dsRNA仅在绿色型无翅蚜之中诱导了靶标基因表达水平的降低,且在导入48小时后目标基因的表达水平即恢复正常,而在其它多型组合的蚜虫之中相关基因的表达并未受到影响;同时我们还检测了注射上述基因的dsRNA后虫体内相关RNAi作用通路之中关键分子(Sid-1、Ago-2、R2D2、DcR-1)的表达情况,仅Sid-1和Ago-2基因的表达水平被上调,其它基因的表达并未有显着的变化。这些结果表明,RNAi效率在不同多型豌豆蚜之中存在差异,但是与体色和翅型组合的多型之间并无显着的相关性,且RNAi通路分子之中仅有部分基因的表达与目标基因抑制相关。综合不同多型中这两个基因的RNAi效率,可以发现RNAi效率在豌豆蚜各多型之中普遍较低,这提示存在于血淋巴之中的一些核酸酶可能参与了细胞外dsRNA的降解。我们以绿色型豌豆蚜为对象,又进一步研究了不同翅型中血淋巴在体外对不同基因dsRNA的降解能力,研究发现dsRNA的降解效率与血淋巴之中相关酶的含量密切相关,高浓度的血淋巴提取液均能快速的降解dsRNA,无翅蚜与有翅蚜相比,其血淋巴降解dsRNA的速率稍慢一些。上述实验结果说明,在豌豆蚜中RNAi效率较低是一种在各多型之中普遍存在的客观现象,血淋巴之中的相关核酸酶类可能是影响RNAi效率的关键。因此,我们通过转录组分析比较导入dsRNA不同时间之后相关基因的表达情况,并结合豌豆蚜全基因组筛选的方法,试图找到可能影响豌豆蚜RNAi效率的相关核酸酶。然而转录组分析结果并未发现任何相关核酸酶的基因,但是通过全基因组筛选的方法我们找到了5个潜在的核酸酶基因,并通过RT-PCR方法在血淋巴中初步确定了两个潜在的核酸酶基因的表达,其具体功能有待于进一步深入的研究。上述两项研究表明,RNAi效率虽然在不同多型豌豆蚜之中存在一定的差异,但整体而言RNAi效率均相对较低,这极大地阻碍了利用此项技术对豌豆蚜相关基因功能的研究,基于DNA编辑的CRISPR/Cas9技术为我们提供了新的契机。目前在多种昆虫之中已经应用CRISPR/Cas9技术进行了成功的基因编辑,已有的实验表明昆虫CRISPR/Cas9成功的关键点之一是要将sgRNA和Cas9蛋白在囊胚期之前注射入卵内。而实验室的豌豆蚜种群一般都是孤雌生殖,因此要开展蚜虫的基因编辑实验,首先需要诱导孤雌蚜产生有性蚜,有性蚜交配后产卵,而蚜虫卵一般必须要经过3个月左右时间才能孵化出来干母蚜,因此明确豌豆蚜产卵规律是开展CRISPR/Cas9实验的关键之一。对孤雌蚜分别进行不同的低温短光照处理,在第三代诱导得到雄蚜和性雌蚜,不同性比(1雌1雄和2雌1雄)交配后,我们发现从产第一粒卵开始,1雌1雄比例每日单雌产卵数均高于2雌1雄比例单雌产卵数,但单雌每日产卵量均较低。因此,获得足够的雄蚜和性雌蚜是收集大量早期胚胎的关键。另外,1雌1雄交配后每天日间的产卵数要高于夜间,而2雌1雄交配后每日昼夜产卵出无差异。然后,我们检测了4℃滞育不同时期后的卵孵化率,结果表明,卵在4℃分别滞育90天、100天和110天后孵化率分别为52.3%,49.2%和57.6%,孵化率间无显着差异,考虑到实验周期和卵在滞育时的消耗,低温滞育90天可作为CRISPR实验应用时卵滞育的时间。综上所述,不同多型间的豌豆蚜RNAi效率的确存在差异,但普遍表现出RNAi效率较低的特性。血淋巴之中存在的能够快速降解dsRNA的核酸酶可能是影响豌豆蚜RNAi效率的关键之一,对相关酶类基因功能的进一步研究将有助于阐明这一问题。采用CRISPR/Cas9技术为研究蚜虫基因功能的关键之一是要获取囊胚期的卵,豌豆蚜较低的日均产卵量表明获取充足的雌性蚜和雄性蚜是获得充足卵的关键。本研究为准确评估RNAi技术在蚜虫基因功能研究和促进新型CRISPR/Cas9技术在蚜虫功能基因解析方面的应用奠定了重要基础。
肖勇[6](2019)在《挥发物介导的“棉花—苜蓿盲蝽—拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制》文中进行了进一步梳理植食性昆虫的寄主定位、交配产卵和躲避天敌以及捕食性天敌的猎物搜索、鉴别等生命活动都离不开“植物-植食性昆虫-天敌”三重营养关系之间的化学信号交流,这种化学信号物质是它们特殊的通讯“语言”。昆虫作为世界上种类和数量最丰富的动物,它们经过长期的进化发展,演化形成了一套复杂敏感的嗅觉识别机制,可在纷繁复杂的自然环境中精确识别不同的化学信号。捕食性天敌同样依靠其发达敏锐的嗅觉系统来搜索猎物,鉴定食物质量。因此阐明昆虫嗅觉识别机制有助于我们挖掘潜在的害虫靶标基因,便于开发高效的昆虫行为调控剂,从而服务于农业生产。同时探明嗅觉在捕食性天敌捕食猎物过程中的作用机制,有助于充分发挥天敌对农业害虫的控制作用,来达到发展绿色防控科技,降低化学农药用量的目的。随着Bt转基因棉花的商业化种植,苜蓿盲蝽已上升为我国棉田的重要害虫,研究发现苜蓿盲蝽在寄主转移过程中对花期植物表现出明显的偏好性。拟环纹豹蛛是一种在我国分布十分广泛的捕食性天敌,稻田、棉田、苜蓿地、茶园、苹果园和辣椒田等农田均有分布。本研究以苜蓿盲蝽(Adelphocoris lineolatus)和拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)为研究对象,结合生物信息学、分子生物学、电生理学和经典化学生态学技术,对挥发物介导的“棉花-苜蓿盲蝽-拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制展开了深入研究,主要结果如下:一、苜蓿盲蝽触角转录组测序及嗅觉基因鉴定采用Illumina HiSeqTM 2500二代测序平台和双末端测序(Paired-End)的方法,对苜蓿盲蝽雌雄触角进行了转录组测序,通过生物信息学分析,从苜蓿盲蝽触角转录组中鉴定了 一系列嗅觉基因,包括34个气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)基因、19个化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)基因、4个尼曼匹克C2型蛋白(Niemann-Pick type C2 protein,NPC2s)基因、88 个嗅觉受体(olfactory receptors,ORs)基因、12个离子型受体(ionotropic receptors,IRs)基因、4个味觉受体(gustatory receptors,GRs)基因和 4 个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins,SNMPs)基因。系统进化分析显示:四种盲蝽象的OBPs和CSPs具有非常近的进化关系;ORs在同属半翅目的豌豆蚜、长红锥蝽和苜蓿盲蝽中高度分化并形成各种分支,表明它们在响应不同气味方面具有不同的功能,与高度分化的普通ORs不同,不同昆虫的ORco很容易形成一个明显的直系同源家族;IRs被分为antennal IRs和divergent IRs两大家族,其中7个IRs属于保守的antennal IRs家族,两个AlinIRco(AlinIR8a 和 AlinIR25a)被分别分组到 IR8a/25a 亚家族,5 个 AlinIRs 属于divergent IRs家族。组织和龄期表达谱分析显示:34个OBP基因中共有21个在触角高表达,有12个OBP基因在雄触角高表达,7个OBP基因在雌触角高表达;10个新发现的CSP基因在雌雄触角的表达量均显着高于其他组织部分;2个NPC2基因主要在触角高表达;几乎所有OR基因都是随着龄期的增高,表达量也相应的升高,到3日龄成虫达到最高;88个OR基因在成虫触角中都有明显地表达,其中,有20个OR基因在雌触角的表达量高于雄触角,有37个OR基因在雄触角的表达量高于雌触角;大部分IR基因(除了AlinIR75q)均在雌雄触角中有明显地表达;4个GR基因均具有广泛的表达谱;3个SNMP基因在触角特异表达。大量的嗅觉基因的鉴定分析为进一步的功能研究奠定了重要基础。二、苜蓿盲蝽触角特异表达嗅觉受体AlinOR59的表达特征及功能研究根据苜蓿盲蝽触角转录组预测以及不同组织和龄期表达谱分析,发现一个在成虫的雌雄触角特异表达的嗅觉受体AlinOR59。原位杂交显示AlinOR59和AlinORco在位于长弯曲毛形感器中的感觉神经元细胞ORN中共表达,表明AlinOR59可能与信息化合物识别有关。进一步利用爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳记录技术研究发现,AlinOR59/ORco可对15种气味配体产生反应,分别是:乙酸己酯,苯乙酸乙酯,吲哚,丙烯酸丁酯,萘,3-己酮,6-甲基-5-庚烯-2-酮,丁酸乙酯,苯乙酮,水杨酸甲酯,β-石竹烯,(Z)-己酸-3-己烯酯,4-乙基苯甲醛,3,4-二甲基苯甲醛,2-庚酮,且15种配体化合物均能激起苜蓿盲蝽雌雄成虫触角的EAG反应。如此广泛的结合谱暗示了 AlinOR59可能在苜蓿盲蝽寄主定位中发挥了重要作用。此外水杨酸甲酯、β-石竹烯和6-甲基-5-庚烯-2-酮被认为是植物花香气味物质,表明AlinOR59可能参与苜蓿盲蝽趋花行为过程。三、苜蓿盲蝽雌触角高表达的ORs功能及OBP与OR的互作关系研究根据苜蓿盲蝽触角转录组预测以及不同组织和龄期表达谱分析,筛选出4个雌触角特异表达的嗅觉受体基因AlinOR2、AlinOR27、AlinOR28和AlinOR30,利用爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳记录技术分析了 4个ORs的功能:AlinOR2/ORco对4种棉花挥发物月桂酸乙酯、十三醇、十二醇和癸醛具有明显的反应,其中对癸醛的反应最灵敏;AlinOR27/AlinORco对两种配体有较弱的结合能力,分别是十二醇和十二醛;AlinOR28/AlinORco可以对丙酸丁酯、水杨酸甲酯和己酸己酯产生电生理反应,其中对水杨酸甲酯反应最大;AlinOR30/AlinORco可以对水杨酸甲酯、环己基丙烯酸酯和乙酰苯产生电生理反应,其中对水杨酸甲酯反应最大。表明这4个雌触角特异表达的ORs可能参与了寄主和产卵位点的定位。此外,还研究了 AlinOBP1对AlinOR2功能的影响,发现AlinOBP1蛋白可以增大AlinOR2对低浓度癸醛的反应,却明显减弱AlinOR2对高浓度癸醛的反应,单独的AlinOBP1蛋白也能激发共表达细胞的反应。我们推断在气味分子激活ORs过程中,气味分子需要与OBPs形成复合体才能更好的激活受体,且昆虫自身具有主动调节能力,根据外界环境的气味分子浓度的高低来协调OBPs的运输效率,使得ORs的识别功能不会受到外界环境的影响。四、拟环纹豹蛛对苜蓿盲蝽若虫挥发物的嗅觉识别以拟环纹豹蛛和苜蓿盲蝽为研究对象研究天敌蜘蛛在捕食猎物过程中的嗅觉识别。首先室内行为试验表明拟环纹豹蛛雌雄成蛛均对苜蓿盲蝽若虫有明显的趋性,说明嗅觉在拟环纹豹蛛捕食过程中发挥了重要作用。通过GC-EAD和GC-MS分析苜蓿盲蝽若虫挥发物,筛选到两个对拟环纹豹蛛有电生理活性的组分,分别是反-2-己烯醛和乙酸反-2-己烯酯。从拟环纹豹蛛附肢鉴定到5个IRs基因,均属于保守的antennal IRs家族,根据进化关系分别将其命名为PpseIR25a,PpseIR93a-1,PpseIR93a-2,PpseIR93a-3和PpseIR49。组织表达谱分析显示,发现3个IRs在触肢表达量较高,PpseIR25a,PpseIR93a-3在雄触肢表达量显着高于其他组织,而PpseIR49则在雌触肢的表达量较高,此外,PpseIR93a-1在雌腹部表达量较高。本研究明确了嗅觉在拟环纹豹蛛定位选择猎物过程中的重要作用,对进一步发挥天敌拟环纹豹蛛对害虫的控制作用具有指导意义,但具体的嗅觉机制还需进一步研究。
朱流红[7](2018)在《基于DYMEX模型的小菜蛾种群动态分析及P-糖蛋白功能研究》文中认为小菜蛾Plutella xylostella(L.)是一种危害十字花科作物的世界性害虫。自上世纪80年代开始,阿维菌素由于被大量用于农业害虫防治(包括小菜蛾)而导致高水平抗性的产生。小菜蛾具有迁飞的特性,尽管已有大量的研究阐述了其在我国北方的抗药性现状和部分抗性机制,但是对于持续的种群动态研究还很少。本研究采用性诱剂对我国北方四个地区(北京昌平区和海淀区,河北宣化县和张北县)小菜蛾进行了长期种群监测,实地调研掌握了上述地区十字花科蔬菜种植的田间实际管理情况,然后基于DYMEX模型,对诱捕数据和田间种植模式进行了季节性物候和种群趋势丰度模拟分析,旨在明确我国北方地区小菜蛾种群的来源和相关影响因素。为了进一步明确小菜蛾对阿维菌素的抗性机制,在前期研究基础上,采用RNA干扰技术研究了P-糖蛋白(P-glycoprotein,Pgp)基因在小菜蛾对阿维菌素抗性中的作用,旨在阐明小菜蛾对阿维菌素的抗性机制,延缓阿维菌素类药剂的使用寿命,为农产品安全生产提供技术参考。采用性信息素诱捕技术对北京海淀区和昌平地区(2009年-2015年)、河北宣化县和张北县(2009年-2014年)田间小菜蛾的种群动态进行了持续监测。结果发现在海淀地区小菜蛾从出现到结束的平均时长为204天、昌平地区为202天、宣化县为170天、张北县为146天。北京地区小菜蛾的成虫高峰在5-6月,张家口地区的成虫高峰期6-7月。2009年小菜蛾的种群数量最大,其中昌平区诱捕的总数(四个盆)为8823头,海淀区为14664头,宣化为14370头,张北县为27648头。2014年种群量最小,在昌平区诱捕的总数(四个盆)为1568头,海淀区为3379头,宣化县为1652头,张北县为1432头。总体上,春季发生严重,秋季发生较轻。基于DYMEX模型进行物候学和总体种群丰度趋势分析。结果显示在昌平区和海淀区的2010、2012和2015年;宣化2011年和2013年;张北2013年的气候很适合小菜蛾生长。对预测值和观察值的对数值进行回归分析发现,在25个预测结果中有18个是显着。防治阈值预测结果显示喷施次数在1-5次之间变化。此外,还能看出基于防治阈值的模拟与实际观察值具有较高的吻合度(基于防治阈值模拟与实际观察值显着回归数为13个,农民实际喷施模拟值与实际观察值显着回归数为10个)。通过持续汰选获得了小菜蛾对阿维菌素抗性约73倍的抗性种群。采用RNA干扰技术对3龄初期幼虫进行dsRNA显微注射。结果显示该基因在干扰后36 h表达量开始下降,48 h下降到最低,72 h以后恢复;相对于对照组表达量分别下降42.45%、53.63%和27.60%。对注射后24 h、48 h和72 h的小菜蛾进行了对阿维菌素敏感性测定,测定浓度分别为0.768μg/mL(相当于LC20)和2.724μg/mL(相当于LC50)。发现在LC20浓度下处理组的死亡率分别为23.4%(24 h)、36.70%(48 h)和15%(72 h),而对照组死亡率分别为5%、12.5%和12.5%。在LC50浓度下处理组死亡率分别为17.5%(24 h)、62.5%(48 h)和17.5%(72 h),对照组死亡率分别为12.5%、35%和7.5%。对PxPgp1基因干扰后小菜蛾对阿维菌素的敏感性显着升高,说明PxPgp1基因在小菜蛾对阿维菌素抗性中起一定作用。
张阳[8](2018)在《RNAi工程微藻防控登革热传毒媒介伊蚊的研究》文中进行了进一步梳理以登革热为代表的蚊媒传病已经成为十分重要而且紧急的世界性公共卫生问题。据统计,全球每年约有一半的人有感染此类疾病的危险。伊蚊是传播登革热的主要媒介。登革热主要有四个血清型病毒,由于目前还没有有效的疫苗来预防感染,因此通过切断传播途径来防治登革热的传播至关重要。现今主要是通过物理方法和化学方法来消灭媒介蚊虫,但是对环境会造成不可逆的污染,对非目标物种也会造成一定程度的损伤,且逐步增加蚊虫的抗药性。因此,急需一种对环境友好,对生态可持续发展的有效生物策略来防控蚊媒疾病的传播。RNAi作为一种反向遗传工具,能够对目的基因进行敲除,以实现基因表达的负调控功能。HR3(孤儿核受体,Hormone receptor 3)在昆虫生殖发育过程中起着重要的作用,参与卵母细胞的成熟及雌性伊蚊产卵过程,同时调节蜕皮和昆虫蛹的形成,若敲除该基因,则将导致昆虫不能进行正常蜕皮,幼虫迅速死亡。羟基犬尿素(3-HK)是伊蚊体内高活性的中间体,容易氧化生成大量的活性氧,导致伊蚊死亡。3HKT(羟基犬尿氨酸转氨酶,3-hydroxykynurenine Transaminase)催化3-HK转化为黄尿烯酸,阻断该活性氧产生途径,有利于伊蚊正常生长发育。目的:编码HR3和3HKT两个蛋白的基因做为RNAi靶基因,在衣藻中表达后饲喂伊蚊幼虫,作用于伊蚊幼虫体内HR3和3HKT基因,降低其表达水平,从而确定工程藻株对伊蚊的致死作用,为生物灭蚊打下基础,达到生物防治登革热的目的。方法:对伊蚊的HR3和3HKT两个基因进行克隆,构建RNAi表达载体,将其转化进莱茵衣藻CC425藻株,喂食埃及伊蚊幼虫。对伊蚊幼虫进行生物学检测,细胞组织观察,RNA水平检验,确定转基因工程藻株灭蚊效果。结果:生物学观察,喂食HR3和3HKT转基因藻株的幼虫较对照组幼虫生长显着缓慢。饲喂转基因藻株的幼虫在第20小时就有死亡现象发生,并且喂食3HKT转基因藻株的幼虫较喂食HR3转基因藻株的幼虫死亡更为迅速。病理组织切片观察,喂食转基因衣藻的幼虫在表皮、中肠等部位均出现了不同程度的破坏。RNA水平检测,喂食转基因藻株的幼虫其靶基因表达水平均出现了不同程度的下降。结论:RNAi转基因藻株在伊蚊幼虫体内发生RNA干扰作用,降低HR3和3HKT的表达水平,最终阻碍伊蚊的生长发育进程,导致伊蚊幼虫的死亡。本研究为生物策略防控蚊媒传病提供了一定的技术途径和方法,为大规模防控蚊媒疾病贡献了新的思路。
吴昊[9](2017)在《利用RNAi技术培育抗二化螟转基因水稻和全长cDNA PET文库的开发》文中提出水稻是重要的粮食作物之一,世界一半以上的人口都以它为主粮。稳定的水稻产量维系着国家粮食安全与社会安定。但是水稻几乎在其生长发育的各个时期都会受到相应害虫的侵害,而二化螟则是其中影响最为严重的害虫之一。近几十年来,BT转基因抗虫技术的应用有效地控制了部分主要害虫对作物的侵害,减少了经济损失,同时减轻了农药对生态环境的破坏。然而我们也应该注意到,由于BT杀虫蛋白的选择压力,在实验室已然出现了 BT抗性个体。尽管科研工作者们已被动地采取了一些措施来控制这些抗性个体的发展,但是我们更应该采取更加积极主动的态度,开发有效控制害虫的新策略。RNAi技术在近二十年来,从发现到认识再到应用,逐渐成为害虫防治领域最有希望能够比肩BT转基因抗虫技术的潜力策略。本研究基于以上初衷,尝试将该策略应用到水稻的害虫防治上。主要结果如下:1.测序并收录水稻8种重要害虫的转录组数据,整理并构建水稻害虫转录组数据库(http://rptdb.hzau.edu.cn),旨在为世界范围内的昆虫功能基因组、昆虫治理等学科科研工作者提供相关数据,以弥补这些遗传信息的缺乏。统计90日内数据库的日均独立访客数为25次。2.选取22条候选片段设计并合成人工dsRNA,体外喂食二化螟并获得有抗虫潜力的片段 6 条(dsCSE、dsGLC、dsACD、dsTAS、dsVAS 和 xse7),加上其他候选片段共37条通过转基因稳定表达的方式进一步验证其抗虫效应,未观察到明显的抗虫效应。3.对miRNA介导的抗虫转基因材料csu-15进行抗二化螟鉴定,短期与全生育期抗虫鉴定均表明该材料可以显着影响二化螟的正常生长发育。我们分离茎秆喂虫7d后的二化螟中肠组织的总RNA进行RNA-seq并完成差异表达分析,共有33个unigenes被显着上/下调,其中一条unigene被miRNA靶位点预测软件预测具有miRNA csu-novel-15的靶标位点。4.为快速注释一个新物种的基因信息,并为后续昆虫基因组测序注释工作,我们开发一套全长cDNAPET文库构建及分析方法,并以水稻品种日本晴叶片RNA构建文库。利用水稻全长cDNA数据库KOME和日本晴基因组注释数据库RGAP 7的比对分析评估该策略的效率。结果表明至少75.1%的非冗余reads能够正确匹配到KOME克隆上,并且对于和谐匹配的reads对,73.3%的TSS的5’端与KOME克隆5’端的距离小于6个碱基。分别93.65%和70.40%的TSSC和PASC能够匹配到RAPG 7注释基因区前后1kb的范围内。均表明本方法具有较高的真实性与准确性。
董小龙[10](2017)在《脂肪酸合成与代谢通路对橘小实蝇RNAi免疫耐受及体液免疫的调控研究》文中进行了进一步梳理橘小实蝇(Bactrocera dorsalis)是一种危害数百种果蔬的重要农业害虫,每年在中国乃至亚洲造成重大经济损失。RNAi是一种在真核生物中由ds RNA诱发的m RNA特异性降解的机制,由于其高效简便等特点,广泛应用于基因组学,医学以及农业等方面的研究。虽然RNAi在真核生物中高度保守并且在农业害虫的研究中取得了长足发展,但将其应用于实践生产还存在许多问题待解决,例如在双翅目果蝇中喂食法不能诱导RNAi效应以及在橘小实蝇中存在对RNAi免疫耐受的现象。本研究探索了橘小实蝇对RNAi免疫耐受的分子调控机制,揭示了橘小实蝇中脂肪酸的生物合成与代谢通路在其对RNAi的免疫耐受反应中起重要作用。并且证明了脂肪酸延伸酶对橘小实蝇的体液免疫通路也具有重要的调控作用。1.已免疫橘小实蝇血淋巴能诱导未经处理的橘小实蝇对RNAi的免疫耐受反应。喂食橘小实蝇ds-rpl19,并确定成功诱导了RNAi免疫耐受反应后,提取血淋巴注射并注射进未处理的橘小实蝇中。在注射已免疫组血淋巴后喂食ds-rpl19的橘小实蝇中,目的基因未出现下调。而注射对照组血淋巴后再喂食ds RNA的橘小实蝇中则出现了显着的RNAi效应,靶标基因的表达量减少了51%。同时,将血淋巴在25°C下分别处理1 d、2 d、3 d或将血淋巴液经-20°C低温处理后注射,均不会影响其对RNAi免疫耐受的诱导能力。而经100°C高温处理10 min后,血淋巴液丧失诱导RNAi免疫耐受反应。注射经高温处理后的血淋巴液再喂食ds RNA,目的基因的表达量出现了48%的下调。这些结果表明已对RNAi免疫耐受的橘小实蝇血淋巴中存在可能的―诱导因子‖调控橘小实蝇的RNAi免疫耐受反应,并且该―诱导因子‖具有热不稳定性而在室温下能较长时间保持诱导能力。2.通过比较免疫组和对照组橘小实蝇血淋巴中各种化学组分的含量,发现免疫组橘小实蝇血淋巴中亚油酸:花生四烯酸的比例上升。通过免疫组和対照组橘小实蝇血淋巴代谢组学分析,我们一共鉴定出37种表达量有差异的代谢产物,其中17中代谢产物在免疫组血淋巴中含量显着升高,另外20种在対照组血淋巴中含量较高。在所有鉴定出的代谢产物中,含有14种磷脂和11种不同链长及饱和程度的脂肪酸,差异代谢产物中脂质所占比例达到了67.57%。进一步分析代谢组的数据发现,在免疫组橘小实蝇血淋巴中亚油酸:花生四烯酸的比值为11.5:1,显着高于对照组中的9.8:1,表明花生四烯酸的含量相对减少了。我们将免疫组血淋巴中含量较高的物质分别注射进未经处理的橘小实蝇中并喂食ds RNA,发现注射亚油酸后可以诱导橘小实蝇对RNAi的免疫耐受反应。注射浓度为100μM和200μM的亚油酸后喂食ds RNA完全不能引起目的基因的下调;注射浓度为50μM的亚油酸后再喂食ds RNA,导致目的基因转录水平下调30%,而注射DMSO的对照组中目的基因表达量降低了55%,与注射50μM亚油酸的处理组间存在显着差异。这些结果表明亚油酸在橘小实蝇中诱导的RNAi免疫耐受反应随注射浓度的降低而减弱。注射200μM亚油酸后,橘小实蝇对RNAi的阻碍效果可以持续48 h。同时我们检测了注射200μM亚油酸后橘小实蝇中胞吞相关基因的表达,发现bet3、pi3k、nina c、vha16-1、vha-sfd、arf72a和ap50等基因出现了25%-65%的下调。免疫荧光染色的结果也显示,注射亚油酸导致ds RNA分子不能正常通过胞吞作用进入橘小实蝇肠道细胞中。我们在已免疫橘小实蝇中注射浓度为50μM、100μM以及200μM花生四烯酸再喂食ds RNA,结果显示靶标基因分别下调了50%、67%和46%。同时在已免疫橘小实蝇中,注射200μM花生四烯酸后胞吞相关基因的表达,如chc、rab7、arf72a、ap50和vha-sfd,也较注射DMSO的对照组中均出现了40%-57%的上调。之前的研究表明果蝇中喂食ds RNA不能诱导RNAi效应,根据上面的结果,我们将花生四烯酸注射进果蝇然后喂食ds RNA,发现靶标基因下调了44%。免疫荧光染色的结果也表明注射花生四烯酸后,ds RNA分子能顺利进入果蝇肠道细胞内。3.转录组和蛋白组的研究发现脂肪酸合成代谢通路在橘小实蝇RNAi免疫耐受中起重要的调控作用。我们分别将对照组和免疫组橘小实蝇的早期和晚期样本进行了转录组和蛋白组分析,筛选差异表达的基因和蛋白。早期样本中免疫组相较于对照组共有1204个基因和72个蛋白表达量上调,1343个基因和43个蛋白的表达量下调;晚期样本中免疫组相较于对照组有844个基因和68个蛋白表达上调,1119个基因和79个蛋白表达下调。对测序得到的差异表达基因和蛋白的结果进行GO富集分析结果表明在生物学过程分类中,早期差异表达的基因和蛋白富集到了265个GO条目,分为14簇,包括生长发育、大分子代谢以及脂肪酸代谢等生物学过程;晚期样本的差异表达基因和蛋白富集到了132个GO条目,分为12簇,包括磷脂代谢,跨膜运输,含氮化合物代谢等生物学过程。结合代谢组、转录组与蛋白组的结果我们发现脂肪酸合成与代谢通路对橘小实蝇RNAi免疫耐受起重要的调控作用。我们选取了该通路上的关键基因fasn,利用―RNAi of RNAi‖的方法检测该基因在橘小实蝇对RNAi的免疫耐受中的作用。干扰fasn后喂食ds-rpl19,并于5 d后第二次喂食ds RNA,结果显示,fasn干扰组目的基因表达量下调了50%,而对照组则在第二次喂食ds RNA后未出现明显的RNAi效应。4.脂肪酸合成代谢通路上编码脂肪酸延伸酶ELOVL6的关键基因noa调控橘小实蝇体液免疫通路的启动。我们克隆得到的橘小实蝇noa基因全长1608 bp,包括990 bp的开放阅读框,编码包含329个氨基酸的蛋白。表达模式的研究结果表明noa基因在各个发育时期均有表达,其中胚胎期表达最高;在我们检测的不同组织中,noa在精巢中的相对表达量最高,其次是卵巢。利用RNAi干扰noa基因的表达后,我们检测到Toll通路上的My D88和defensin分别在喂食ds-noa后第2 d和第4 d出现最大50%和74%的下调;Imd通路上的realish和diptericin的表达在noa干扰后第2 d出现最大分别为63%和65%的下调。并且单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)、金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)感染橘小实蝇后,noa基因的表达量会出现上调。喂食ds-noa后分别注射L.monocytogenes和S.aureus,My D88和defensin在注射菌液后6 h、12 h和24 h的表达均较喂食ds-egfp再注射菌液的对照组有显着下调。而干扰noa之后注射L.monocytogenes和E.coli,realish和diptericin的表达在注射病原菌后6 h、12 h和24h相较于ds-egfp组有显着降低。并且注射L.monocytogenes后,ds-egfp组致死中时间(MTD)约为4 d,而ds-noa组注射菌液后MTD减少为2 d。这些结果表明干扰noa会影响橘小实蝇体液免疫通路Toll/Imd的启动,显着降低其对病原菌感染的抵抗力。
二、英国出现农业害虫——玉米根虫(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、英国出现农业害虫——玉米根虫(论文提纲范文)
(1)利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践(论文提纲范文)
1 引言 |
2 利用生物多样性控制作物害虫的理论 |
2.1 天敌假说,种库理论及β多样性支配假说 |
2.2 联合抗性假说、资源集中假说与植物显着性假说 |
2.3 适宜/不适宜降落假说与“推-拉”理论 |
2.4 生物溢出效应、边缘效应、岛屿生物地理学和复合种群理论 |
2.5 景观缓冲假说 |
2.6 中度复杂假说和空间尺度效应 |
3 利用生物多样性控制作物害虫的实践 |
3.1 提高天敌多样性 |
3.2 提高作物植被多样性 |
3.3 提高非作物植被多样性 |
3.3.1 对天敌的影响 |
3.3.2 对害虫的影响 |
3.4 提高农业景观多样性 |
3.4.1 景观结构对天敌和害虫的影响 |
3.4.2 景观类型对天敌和害虫的影响 |
3.4.3 景观尺度对害虫和天敌的影响 |
4 小结与讨论 |
(2)澳大利亚谷物害虫抗药性不断增加的原因和管理(论文提纲范文)
1 澳大利亚谷物害虫抗性现状和杀虫剂使用现状 |
1.1 谷物节肢动物害虫的抗性 |
1.2 澳大利亚谷物系统的杀虫剂使用现状 |
1.3 澳大利亚谷物用杀虫剂抗性管理 |
2 澳大利亚谷物用杀虫剂抗性管理的未来 |
2.1 基线数据和抗性监测项目 |
2.2 建模和风险分析 |
2.3 更多采用IPM |
2.4 应用新兴的技术 |
2.5 政策和市场驱动 |
2.6 跨行业考虑 |
2.7 交流和推广 |
3 总结 |
(3)棉花响应烟粉虱胁迫的分子机制及棉花体细胞胚胎表观基因组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物与害虫互作研究综述 |
1.1.1 转基因抗虫作物研究概况 |
1.1.2 植物—昆虫互作分子机制 |
1.2 植物抗虫基因挖掘手段 |
1.2.1 Bt毒蛋白杀虫 |
1.2.2 来源于植物抗虫基因 |
1.2.3 RNAi在植物抗虫中的应用 |
1.2.4 组学技术挖掘植物抗虫基因 |
1.2.5 正向遗传学挖掘植物抗虫基因 |
1.3 植物非编码RNA研究进展 |
1.3.1 非编码RNA研究概述 |
1.3.2 非编码RNA在植物抗病虫研究进展 |
1.4 植物表观基因组研究进展 |
1.4.1 主要表观修饰因子 |
1.4.2 DNA甲基化表观遗传机制 |
1.4.3 DNA甲基化与植物有性生殖 |
1.4.5 DNA甲基化与杂种优势 |
1.4.6 DNA甲基化与群体遗传学 |
1.5 植物再生研究进展 |
1.5.1 棉花再生研究进展 |
1.5.2 植物再生表观调控 |
1.6 本研究目的和意义 |
第二章 棉花响应烟粉虱侵染的转录组分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 棉花材料 |
2.1.2 昆虫来源 |
2.1.3 棉花接虫方法 |
2.1.4 棉花抗烟粉虱指标统计 |
2.1.5 棉花RNA提取和测序 |
2.1.6 数据质控和比对 |
2.1.7 差异表达基因分析 |
2.1.8 共表达网络分析 |
2.1.9 RT-PCR和 qPCR-PCR |
2.1.10 VIGS载体构建和侵染 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 烟粉虱侵染棉花表型统计 |
2.2.2 烟粉虱侵染抗感棉花材料转录谱构建 |
2.2.3 烟粉虱侵染棉花转录谱全局变化 |
2.2.4 差异表达基因分析 |
2.2.5 差异表达基因功能富集分析 |
2.2.6 差异表达基因的共表达网络构建 |
2.2.7 重要基因表达分析 |
2.2.8 VIGS验证候选基因 |
2.3 讨论 |
第三章 棉花响应烟粉虱非编码RNA分子机制解析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 长链非编码RNA鉴定 |
3.1.3 长链非编码RNA功能分析 |
3.1.4 sRNA和降解组文库构建 |
3.1.5 miRNA鉴定及差异表达分析 |
3.1.6 miRNA及其靶标的鉴定 |
3.1.7 5'RACE技术验证靶基因切割位点 |
3.1.8 茎环PCR定量miRNA表达量 |
3.1.9 phasiRNA鉴定 |
3.1.10 植物激素测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 全基因组鉴定长链非编码RNA |
3.2.2 全基因组鉴定miRNA及其前体 |
3.2.3 长链非编码RNA功能分析 |
3.2.4 miRNA靶基因鉴定和功能分析 |
3.2.5 miRNA介导的phasiRNA在棉花响应烟粉虱转录反应 |
3.2.6 miR390-tasiARFs参与棉花对烟粉虱转录响应 |
3.3 讨论 |
第四章 关联分析挖掘棉花响应虫害基因 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 棉花抗感虫表型调查与评价 |
4.1.3 基因型检测 |
4.1.4 群体结构和连锁不平衡 |
4.1.5 关联分析 |
4.1.6 候选基因预测 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 基因型和群体结构分析 |
4.2.2 表型变异 |
4.2.3 抗虫关联分析 |
4.2.4 候选基因预测 |
4.3 讨论 |
第五章 棉花再生和体细胞胚发育表观基因组学图谱 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 受体材料选择 |
5.1.2 连续再生棉花转化母体材料 |
5.1.3 甲基化抑制剂处理Jin668 愈伤组织 |
5.1.4 重亚硫酸氢盐文库构建 |
5.1.5 BS-Seq数据分析 |
5.1.6 RNA-Seq测序与数据分析 |
5.1.7 Small RNA测序与数据分析 |
5.1.8 染色质免疫共沉淀(ChIP) |
5.1.9 ChIP-Seq数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同世代棉花再生效率的比较 |
5.2.2 SRA不同世代和体细胞胚胎发育过程全基因组DNA甲基化谱 |
5.2.3 SRA不同世代与野生型全基因甲基化的比较 |
5.2.4 Jin668 体细胞胚胎发生不同阶段甲基化动态变化 |
5.2.5 RdDM途径和H3K9me2 途径协同建立CHH甲基化 |
5.2.6 DNA甲基化动态变化调控体细胞胚胎发育 |
5.2.7 NEC中低甲基化调控重要功能基因表达 |
5.2.8 组织培养抑制甲基化激活激素相关基因表达促进胚胎发生 |
5.3 讨论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间已发表和待发表论文 |
致谢 |
(4)甜菜夜蛾GST和UGT与杀虫剂抗性的关系(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 害虫抗药性 |
1.2 害虫抗药性的机理 |
1.2.1 行为抗性 |
1.2.2 穿透抗性 |
1.2.3 靶标抗性 |
1.2.4 代谢抗性 |
1.3 昆虫解毒代谢酶 |
1.3.1 Ⅰ相 解毒代谢 |
1.3.2 Ⅱ相解毒代谢 |
1.4 甜菜夜蛾抗药性 |
1.4.1 国内外甜菜夜蛾抗性现状 |
1.4.2 甜菜夜蛾抗药性机制 |
1.4.3 甜菜夜蛾抗药性研究存在问题 |
1.5 本研究的目的和意义 |
第二章 谷胱甘肽-S-转移酶介导杀虫剂抗性及表达调控机制 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试昆虫 |
2.1.2 主要试剂 |
2.1.3 主要仪器 |
2.1.4 杀虫剂毒力测定 |
2.1.5 基因克隆 |
2.1.6 SeGST基因上游启动子序列的克隆与预测 |
2.1.7 实时荧光定量PCR |
2.1.8 GST基因的原核表达与蛋白纯化 |
2.1.9 原核表达GSTs酶的活性测定 |
2.1.10 GST酶对杀虫剂的代谢活性 |
2.1.11 杀虫剂代谢的HPLC分析 |
2.1.12 荧光报告质粒构建与荧光报告活性分析 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 增效剂DEM对抗性水平的影响 |
2.2.2 敏感和HZ16种群之间的GST酶活性差异 |
2.2.3 敏感和HZ16种群GST基因表达水平差异 |
2.2.4 SeGSTs的原核表达和蛋白纯化 |
2.2.5 GST对杀虫剂的代谢作用 |
2.2.6 SeGSTs转录因子结合位点的预测 |
2.2.7 转录因子的表达水平 |
2.2.8 CncC和Maf增加SeGST启动子的转录活性 |
2.2.9 AhR和ARNT上调SeGST启动子的转录活性 |
2.3 讨论 |
第三章 甜菜夜蛾尿苷二磷酸糖基转移酶对毒死蜱敏感性的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试昆虫 |
3.1.2 主要试剂 |
3.1.3 主要仪器 |
3.1.4 杀虫剂生物测定 |
3.1.5 实时荧光定量PCR |
3.1.6 UGT酶活性测定 |
3.1.7 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 甜菜夜蛾抗性种群对毒死蜱的抗性水平与UGT酶活性 |
3.2.2 抗性种群UGT基因的表达水平 |
3.2.3 甜菜夜蛾UGT基因的诱导表达 |
3.2.4 UGT诱导表达对毒死蜱毒力的影响 |
3.2.5 UGT酶抑制剂对毒死蜱毒力的影响 |
3.3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录: 攻读硕士学位期间学术论文发表情况 |
致谢 |
(5)豌豆蚜孤雌生殖期RNAi效率比较及有性生殖期的产卵规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 文献综述 |
1.1 蚜虫及豌豆蚜 |
1.1.1 蚜虫的多型现象 |
1.1.2 蚜虫的生活史 |
1.1.3 豌豆蚜 |
1.2 RNAi在昆虫学中的应用及遇到的问题 |
1.2.1 RNAi的发现史 |
1.2.2 RNAi的作用机制 |
1.2.3 RNAi在昆虫中的应用 |
1.2.4 RNAi在昆虫研究之中遇到的问题 |
1.3 CRISPR/Cas9 在昆虫学中的应用 |
1.3.1 CRISPR/Cas9 的作用机制 |
1.3.2 CRISPR/Cas9 在昆虫中的应用 |
1.3.3 CRISPR/Cas9 技术在昆虫应用的关键点 |
1.4 研究的目的意义和内容 |
第二章 孤雌生殖期豌豆蚜不同多型间RNAi效率的比较研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试昆虫与植物 |
2.2.2 酶和主要试剂 |
2.2.3 常用溶液和培养基 |
2.2.4 主要仪器 |
2.2.5 试验方法 |
2.2.6 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 靶标基因的时空表达 |
2.3.2 不同翅型豌豆蚜中RNAi的研究 |
2.3.3 不同色型豌豆蚜RNAi的效果 |
2.3.4 不同多型豌豆蚜导入dsRNA后 RNAi核心分子的响应 |
2.3.5 RNAi效率与遗传背景的关系 |
2.3.6 不同翅型豌豆蚜血淋巴降解核酸能力 |
2.4 讨论 |
第三章 豌豆蚜血淋巴dsRNA核酸酶基因的初步筛选 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试昆虫与植物 |
3.2.2 主要试剂和仪器 |
3.2.3 利用转录组测序技术筛选可能存在的核酸降解酶 |
3.2.4 NCBI筛选豌豆蚜中可能的核酸酶 |
3.2.5 Nuclease-like基因的验证 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 转录组核酸酶预测 |
3.3.2 本地核酸酶预测 |
3.3.3 预选核酸酶基因的电泳检测 |
3.4 讨论 |
第四章 有性蚜的诱导和产卵规律的研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 供试昆虫与植物 |
4.2.2 主要试剂与仪器 |
4.2.3 有性蚜诱导 |
4.2.4 交配及产卵规律 |
4.2.5 卵的孵育 |
4.2.6 统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同性比交配后产卵规律 |
4.3.2 滞育不同天后卵的孵化规律 |
4.4 讨论 |
第五章 全文总结 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(6)挥发物介导的“棉花—苜蓿盲蝽—拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩略语 |
第一章 文献综述 |
1 昆虫趋花行为的研究 |
1.1 昆虫趋花行为的意义 |
1.2 昆虫趋花行为的原因 |
2 昆虫的化学通讯 |
2.1 昆虫的嗅觉感器 |
2.2 昆虫识别气味分子的分子机制 |
3 昆虫识别气味分子相关蛋白 |
3.1 气味运输蛋白 |
3.2 化学感觉膜蛋白 |
4 天敌蜘蛛捕食害虫的嗅觉机制 |
4.1 蜘蛛捕食过程中嗅觉功能的研究 |
4.2 蜘蛛嗅觉基因的研究 |
5 研究目的与意义 |
第二章 苜蓿盲蝽触角转录组测序及嗅觉基因鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 所用试剂 |
1.3 触角转录组测序及生物信息学分析 |
1.4 时空表达特征分析 |
2 结果 |
2.1 触角转录组数据分析 |
2.2 气味结合蛋白OBPs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.3 化学感受蛋白CSPs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.4 NPC2s基因的鉴定及组织表达分析 |
2.5 嗅觉受体ORs基因的鉴定及时空表达分析 |
2.6 离子型受体IRs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.7 味觉受体GRs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.8 感觉神经元膜蛋白SNMPs基因的鉴定及组织表达分析 |
3 讨论 |
第三章 苜蓿盲蝽触角特异表达嗅觉受体AlinOR59的表达特征及功能研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 主要试剂和仪器设备 |
1.3 基因的表达模式分析(qPCR) |
1.4 RNA探针合成 |
1.5 原位杂交 |
1.6 嗅觉受体的功能鉴定 |
1.7 潜在配体的电生理EAG活性验证 |
2 结果 |
2.1 苜蓿盲蝽AlinOR59基因的时空表达分析 |
2.2 苜蓿盲蝽AlinOR59在嗅觉神经元的表达定位 |
2.3 苜蓿盲蝽AlinOR59的功能研究 |
2.4 苜蓿盲蝽AlinOR59的潜在配体的电生理EAG活性分析 |
3 讨论 |
第四章 苜蓿盲蝽雌触角高表达的ORs功能及OBP与OR的互作关系 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 主要试剂和仪器设备 |
1.3 嗅觉受体的功能鉴定 |
1.4 气味结合蛋白的表达与纯化 |
1.5 气味结合蛋白的荧光竞争结合试验 |
1.6 气味结合蛋白和嗅觉受体的相互作用 |
2 结果 |
2.1 苜蓿盲蝽雌触角高表达嗅觉受体的功能分析 |
2.2 苜蓿盲蝽AlinOBP1的表达、纯化及结合特性分析 |
2.3 苜蓿盲蝽AlinOBP1对AlinOR2识别挥发物具有缓冲作用 |
3 讨论 |
第五章 拟环纹豹蛛对苜蓿盲蝽若虫挥发物的嗅觉识别 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 主要试剂和仪器设备 |
1.3 行为选择试验 |
1.4 挥发物的提取和收集 |
1.5 活性挥发物组分的筛选(GC-EAD) |
1.6 活性挥发物组分的鉴定(GC-MS) |
1.7 离子型受体IRs鉴定、序列分析及系统进化树构建 |
1.8 IRs组织表达特征分析(qPCR) |
2 结果 |
2.1 拟环纹豹蛛对苜蓿盲蝽若虫的嗅觉行为反应 |
2.2 苜蓿盲蝽若虫挥发物中对拟环纹豹蛛的活性物质的鉴定分析 |
2.3 IRs基因的鉴定及组织表达分析 |
3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录Ⅰ 附表 |
附录Ⅱ 攻读学位期间发表的论文 |
附录Ⅲ 攻读学位期间获得的奖励 |
致谢 |
(7)基于DYMEX模型的小菜蛾种群动态分析及P-糖蛋白功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 种群动态模型 |
1.1.1 种群动态研究的发展 |
1.1.2 种群动态模型的研究进展 |
1.2 性诱剂在昆虫中的应用 |
1.2.1 性诱剂的发展与应用 |
1.2.2 性诱剂在小菜蛾种群动态中的应用 |
1.3 小菜蛾的抗药性 |
1.3.1 小菜蛾抗性现状 |
1.3.2 小菜蛾抗性机理研究 |
1.3.2.1 代谢抗性 |
1.3.2.2 靶标位点突变 |
1.3.2.3 表皮穿透作用降低 |
1.3.2.4 ABC转运蛋白 |
1.3.3 小菜蛾对阿维菌素抗性 |
1.3.4 阿维菌素抗性机制 |
1.3.5 小菜蛾阿维菌素抗性发展 |
1.4 RNA干扰技术 |
1.4.1 RNA干扰作用原理 |
1.4.2 RNA干扰技术的应用 |
1.4.2.1 RNA干扰技术在医学中的应用 |
1.4.2.2 RNA干扰技术在昆虫防治领域的应用 |
1.4.2.3 RNA干扰技术在昆虫抗药性中的应用 |
1.5 本研究的内容和目的意义 |
1.5.1 研究的内容和方法 |
1.5.2 技术路线 |
1.5.3 研究的目的意义 |
第二章 基于DYMEX模型的小菜蛾种群动态分析 |
2.1 试验地点概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 气象资料获取方法 |
2.3.2 小菜蛾田间实际管理数据收集 |
2.3.3 性诱剂诱捕田间小菜蛾试验方法 |
2.3.4 不同模块模拟分析方法 |
2.3.4.1 DYMEX分析模型关键组成部分 |
2.3.4.2 作物模块分析方法 |
2.3.4.3 小菜蛾生活史模块分析方法 |
2.3.4.4 杀虫剂的施用模块分析方法 |
2.3.4.5 小菜蛾种群场景模拟分析方法 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 小菜蛾田间防治 |
2.4.2 小菜蛾田间发生动态 |
2.4.3 小菜蛾春季迁入量与全年发生量的关系 |
2.4.4 种群动态模拟 |
2.4.4.1 田间种植模式模拟 |
2.4.4.2 季节性物候学模拟 |
2.4.4.3 种群丰度趋势模拟 |
2.4.4.4 基于四种场景小菜蛾种群数量模拟 |
2.5 结论与讨论 |
第三章 PxPgp1基因在小菜蛾对阿维菌素抗性中的作用 |
3.1 试验材料和仪器 |
3.1.1 供试昆虫 |
3.1.2 供试蔬菜 |
3.1.3 试验试剂和试剂盒 |
3.1.3.1 生物测定测药剂 |
3.1.3.2 主要试剂及试剂盒 |
3.1.4 主要仪器 |
3.1.5 培养基及常用溶液 |
3.1.6 引物和测序 |
3.1.7 生物信息学工具 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 小菜蛾室内饲养及阿维菌素汰选方法 |
3.2.1.1 小菜蛾的室内饲养 |
3.2.1.2 阿维菌素抗性小菜蛾的汰选 |
3.2.1.3 阿维菌素对小菜蛾的生物测定 |
3.2.2 小菜蛾PxPgp1基因的RNA干扰方法 |
3.2.2.1 RNA的提取 |
3.2.2.2 cDNA的合成 |
3.2.2.3 dsRNA合成引物的筛选 |
3.2.2.4 目的产物的扩增程序 |
3.2.2.5 PCR产物的回收与纯化 |
3.2.2.6 PCR产物与pEASY-T5载体的连接、转化 |
3.2.2.7 阳性克隆检测 |
3.2.2.8 序列测定 |
3.2.2.9 dsRNA的体外合成 |
3.2.2.10 dsRNA的显微注射 |
3.2.2.11 基因相对表达量分析 |
3.2.2.12 小菜蛾PxPgp1基因干扰后对阿维菌素的敏感性测定 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 小菜蛾阿维菌素抗性筛选 |
3.3.2 小菜蛾PxPgp1基因的RNA干扰结果 |
3.3.2.1 小菜蛾RNA的提取 |
3.3.2.2 dsEGFP的DNA模板 |
3.3.2.3 小菜蛾PxPgp1基因RNA干扰引物筛选 |
3.3.2.4 小菜蛾PxPgp1基因的RNA干扰 |
3.3.2.5 小菜蛾PxPgp1基因沉默后对阿维菌素的敏感性 |
3.4 结论与讨论 |
第四章 全文结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
图版 |
(8)RNAi工程微藻防控登革热传毒媒介伊蚊的研究(论文提纲范文)
缩略词 |
摘要 |
abstract |
1.前言 |
1.1 登革热的发展现状 |
1.2 伊蚊致死的关键基因 |
1.2.1 孤儿核受体HR |
1.2.2 羟基犬尿氨酸转氨酶基因3HKT |
1.3 RNAi技术 |
1.3.1 RNAi作用机制 |
1.3.2 dsRNA转运方式 |
1.4 叶绿体表达载体的研究进展 |
1.5 微藻的优势和特点 |
1.6 研究目的意义和技术路线 |
1.6.1 研究目的意义 |
1.6.2 技术路线 |
2.实验材料与方法 |
2.1 材料与试剂 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器 |
2.1.4 实验载体 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 HR3和3HKT基因生物信息学分析和引物设计 |
2.2.2 HR3和3HKT基因细胞核表达载体的构建 |
2.2.3 HR3和3HKT基因叶绿体表达载体的构建 |
2.2.4 细胞核表达载体转化莱茵衣藻CC425 及藻株筛选 |
2.2.5 叶绿体表达载体转化莱茵衣藻及藻株筛选 |
2.2.6 伊蚊的饲养 |
2.2.7 伊蚊幼虫的生物学检测 |
2.2.8 HR3和3HKT基因RNA水平检测 |
3.实验结果与分析 |
3.1 埃及伊蚊HR3和3HKT基因片段的全长克隆 |
3.2 RNAi表达载体的构建、转化和检测 |
3.2.1 HR3和3HKT基因细胞核表达载体构建 |
3.2.2 HR3和3HKT基因叶绿体表达载体构建 |
3.3 细胞核表达载体转化莱茵衣藻 CC425 |
3.4 细胞核表达载体转化子检测 |
3.5 饲喂转基因藻株的埃及伊蚊幼虫检测 |
3.5.1 生物学检测 |
3.5.2 细胞学检测 |
3.5.3 RNA水平检测 |
3.6 叶绿体表达载体转化莱茵衣藻 |
3.6.1 壮观霉素浓度梯度确定 |
3.6.2 基因枪转化藻细胞的筛选 |
4.讨论 |
4.1 微藻作为埃及伊蚊幼虫食物的优势 |
4.2 关于目标基因的敲除 |
4.2.1 HR3 |
4.2.2 3HKT |
4.3 关于叶绿体表达载体转化 |
4.4 经口RNAi的作用途径 |
4.5 本研究的实际应用 |
4.6 不足和展望 |
5.结论 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(9)利用RNAi技术培育抗二化螟转基因水稻和全长cDNA PET文库的开发(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 研究问题的由来 |
2 RNAi技术概述 |
2.1 RNAi的发现 |
2.2 小RNA的分类及其机制 |
2.2.1 Dicer蛋白与AGO(Argonaut)蛋白 |
2.2.2 siRNA |
2.2.3 miRNA |
2.2.4 piRNA |
3 RNAi在植物保护领域的应用 |
3.1 害虫防治的现实问题 |
3.2 RNAi技术应用于害虫防治 |
3.2.1 dsRNA的合成 |
3.2.2 dsRNA进入昆虫的方式 |
3.2.3 昆虫体内RNAi反应的分类 |
3.2.4 昆虫吸收dsRNA的机制 |
3.2.4.1 跨膜通道介导的dsRNA吸收机制 |
3.2.4.2 细胞内吞介导的dsRNA吸收途径 |
3.2.4.3 免疫相关途径 |
3.2.5 与系统性RNAi关系密切的蛋白 |
3.2.6 dsRNA靶基因的选择 |
3.2.7 miRNA介导的害虫防治 |
3.3 RNAi抗虫面临的问题和挑战 |
3.3.1 dsRNA剂量不足 |
3.3.2 dsRNase对取食摄入dsRNA的快速降解 |
3.3.3 脱靶效应和边缘效应 |
4 分离转录起始位点及终止位点的方法 |
5 本研究的目的与意义 |
第二章 水稻主要害虫转录组分析及数据库建设 |
1 试验材料 |
1.1 8种水稻重要害虫转录组的获得 |
2 试验方法 |
2.1 Unigene的注释 |
2.2 直系同源(ortholog)和旁系同源(paralog)预测 |
2.3 进化关系分析 |
2.4 数据库的实现 |
3 结果与分析 |
3.1 各个转录组的基本信息 |
3.2 进化分析结果 |
3.2.1 物种进化树 |
3.3 数据库界面及操作 |
3.3.1 数据浏览 |
3.3.2 数据检索 |
4 讨论 |
4.1 昆虫转录组的差异 |
4.2 物种分化时间 |
第三章 利用RNAi技术培育抗二化螟水稻 |
1 试验材料 |
1.1 水稻品种 |
1.2 载体与菌株 |
1.3 二化螟幼虫 |
1.4 miRNA抗虫转基因水稻csu-15 |
2 试验方法 |
2.1 二化螟总RNA的抽提及反转录 |
2.2 候选靶标片段的选择 |
2.3 干涉载体的构建及农杆菌介导的遗传转化 |
2.4 转化植株的T_0代阳性检测 |
2.5 利用Southern blotting对转化植株进行拷贝数检测 |
2.5.1 植物基因组大量样品抽提 |
2.5.2 基因组DNA的检测 |
2.5.3 酶切和虹吸法转膜印记 |
2.5.4 预杂交 |
2.5.5 标探针、加探针 |
2.5.6 洗膜及压磷屏显像 |
2.6 转化植株的表达量检测 |
2.7 体外dsRNA的人工合成 |
2.8 喂虫试验 |
2.8.1 人工饲料饲喂 |
2.8.2 室内幼苗饲喂 |
2.8.3 室内茎秆接虫 |
2.8.3.1 短期茎秆抗虫鉴定 |
2.8.3.2 二化螟全生育期连续喂食 |
2.9 喂食csu-15材料的二化螟中肠组织差异表达分析 |
2.9.1 二化螟中肠组织RNA分离及测序 |
2.9.2 差异表达分析 |
2.9.3 miRNA靶标预测 |
3 结果与分析 |
3.1 dsRNA的合成 |
3.2 dsRNA人工饲料饲喂试验结果 |
3.3 转化片段植株拷贝数检测及表达量检测 |
3.3.1 植株拷贝数检测 |
3.3.2 植株表达量检测 |
3.4 室内茎秆饲喂结果 |
3.5 csu-15二化螟抗性鉴定及喂食后二化螟中肠差异表达分析 |
3.5.1 csu-15转基因植株对二化螟的抗性鉴定 |
3.5.2 二化螟中肠差异表达分析 |
4 讨论 |
4.1 RNAi抗虫策略遇到的问题与解决思路 |
4.2 dsRNA抗虫与miRNA抗虫的比较 |
第四章 水稻全长cDNA PET文库构建及分析 |
1 试验材料 |
2 试验方法 |
2.1 RNA抽提 |
2.2 全长cDNA的获得与文库制备 |
2.3 测序 |
2.4 数据分析及评估 |
3 结果与分析 |
3.1 测序与TSS-PAS对提取结果 |
3.2 两个水稻数据库匹配结果 |
3.2.1 RAGP 7比对结果 |
3.2.2 KOME比对结果 |
3.2.3 可变的转录起始位点或转录终止位点 |
4 讨论 |
4.1 全长cDNA PET文库构建 |
4.2 利用RAPG 7与KOME数据库对本策略的评估 |
4.3 与三代测序全长转录组的比较 |
参考文献 |
附录1 全长cDNA文库构建过程中涉及的自定义序列 |
致谢 |
(10)脂肪酸合成与代谢通路对橘小实蝇RNAi免疫耐受及体液免疫的调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 RNA interference (RNAi) 的发现及机制 |
1.1.1 RNAi的发现 |
1.1.2 RNAi的分子机制 |
1.1.3 RNAi的分类 |
1.2 RNAi的生理作用 |
1.3 RNAi在昆虫中应用的研究进展 |
1.3.1 RNAi在昆虫功能基因组研究中的应用 |
1.3.2 RNAi在农业害虫防治中的应用 |
1.3.3 橘小实蝇对RNAi免疫耐受反应 |
1.4 昆虫免疫 |
1.4.1 昆虫细胞免疫 |
1.4.2 昆虫体液免疫 |
1.4.3 昆虫免疫记忆 |
1.4.4 脂肪酸在昆虫免疫中的作用 |
1.5 本研究目的及意义 |
第二章 已免疫橘小实蝇血淋巴诱导RNAi免疫耐受反应 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 诱导橘小实蝇对RNAi的免疫耐受反应 |
2.2.2 已免疫血淋巴诱导橘小实蝇对RNAi产生免疫耐受反应 |
2.3 讨论 |
第三章 对RNAi免疫耐受的橘小实蝇血淋巴代谢组分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 橘小实蝇血淋巴代谢组分析 |
3.2.2 亚油酸诱导橘小实蝇对RNAi的免疫耐受反应 |
3.2.3 花生四烯酸对橘小实蝇RNAi免疫耐受反应的影响 |
3.2.4 花生四烯酸促进果蝇喂食法实现RNAi |
3.3 讨论 |
第四章 对RNAi免疫耐受的橘小实蝇转录组和蛋白组分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 对RNAi免疫耐受的橘小实蝇差异表达基因 |
4.2.2 对RNAi免疫耐受的橘小实蝇差异表达蛋白 |
4.2.3 脂肪酸合成与代谢通路调控橘小实蝇RNAi免疫耐受 |
4.2.4 脂肪酸合酶基因fasn在橘小实蝇RNAi免疫耐受中的作用 |
4.3 讨论 |
第五章 橘小实蝇noa基因在体液免疫中的功能研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 橘小实蝇noa基因克隆及序列分析 |
5.2.2 橘小实蝇noa基因表达模式分析 |
5.2.3 病原菌侵染对橘小实蝇noa基因表达的影响 |
5.2.4 沉默noa基因对橘小实蝇免疫相关基因表达的影响 |
5.2.5 沉默noa基因影响橘小实蝇Toll通路启动 |
5.2.6 沉默noa基因影响橘小实蝇Imd通路启动 |
5.3 讨论 |
第六章 结论与展望 |
1 结论 |
2 创新点 |
3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
四、英国出现农业害虫——玉米根虫(论文参考文献)
- [1]利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践[J]. 尤士骏,张杰,李金玉,陈燕婷,刘天生,牛东升,尤民生. 应用昆虫学报, 2019(06)
- [2]澳大利亚谷物害虫抗药性不断增加的原因和管理[J]. 叶萱. 世界农药, 2019(03)
- [3]棉花响应烟粉虱胁迫的分子机制及棉花体细胞胚胎表观基因组学研究[D]. 李健英. 华中农业大学, 2019
- [4]甜菜夜蛾GST和UGT与杀虫剂抗性的关系[D]. 黄河. 南京农业大学, 2019(08)
- [5]豌豆蚜孤雌生殖期RNAi效率比较及有性生殖期的产卵规律研究[D]. 庞瑞萍. 西北农林科技大学, 2019(08)
- [6]挥发物介导的“棉花—苜蓿盲蝽—拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制[D]. 肖勇. 南京农业大学, 2019(08)
- [7]基于DYMEX模型的小菜蛾种群动态分析及P-糖蛋白功能研究[D]. 朱流红. 贵州大学, 2018(04)
- [8]RNAi工程微藻防控登革热传毒媒介伊蚊的研究[D]. 张阳. 海南医学院, 2018(08)
- [9]利用RNAi技术培育抗二化螟转基因水稻和全长cDNA PET文库的开发[D]. 吴昊. 华中农业大学, 2017(02)
- [10]脂肪酸合成与代谢通路对橘小实蝇RNAi免疫耐受及体液免疫的调控研究[D]. 董小龙. 华中农业大学, 2017(12)