稻纵卷叶螟转录组及几丁质代谢途径和抗药性基因鉴定

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1、单位代码：１０３６４分类号：密级：１２７２０４８３：学号若戴卷葦乂擎学位论文稻纵卷叶頓转录组及几下嚴代谢途径和抗药性基因鉴定Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｄｅｎｔｉ打ｃａ化ｏｎｏｆｃｈｉ杜ｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍａｔｈｗａａｎｄｒｅｓｉｓｔ：ａｉｉｃｅｅｎｅ化ｐｙｇｍｅｄｉ打ｃｄｉｓＧｕｅｎｅｅ研究生：余海中指导教师；徐家萍教授合作指导教师：申请学位口类级别：农学硕丈专业名称；特种经济动物饲养研巧方向：

2、度虫分子生物学所在学院：生命科学学院答辩委员会主席：身卽言２０１５年６月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧生签名：余时间；２／＾［年６月日驾＿中．１Ｊ关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽农业大

3、学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权、保和磁盘，飼，留送交论文的复阁和借可Ｗ采用影印缩印或印件允许论文被查。意安徽农业大学可Ｗ用不同方式在不扫描等复制手段保存、汇编学位论文同同、传播学位论文的全部或部分。媒体上发表内容保密的学位论文在解密后应遵守此协议（）。＾研０生签名；时间：么年月日巧５（争匀Ｊ一、合时；第导师签名：间年会月日巧尸吁摘要稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocismedinalis)是一种重要的水稻害虫，由于迁徙特性而难以控制，每年在长江中下游地区大量爆发。目前控制稻纵卷叶螟最主要

4、的方法是依靠化学杀虫剂，对环境和人类的生命安全产生重要影响，并且害虫的抗药性与日俱增。几丁质作为一种线型高聚物主要存在于真菌细胞壁、昆虫表皮和围食膜中，在昆虫抵御外界微生物入侵中起着关键作用。希望通过破坏昆虫几丁质代谢途径，有利于开发杀虫剂作用的靶点，为进一步防治稻纵卷叶螟奠定基础。迄今为止，稻纵卷叶螟在几丁质代谢与昆虫抗药性方面的报道很少。由于稻纵卷叶螟全基因组测序尚未完成，转录组测序成为挖掘新基因，研究基因功能的重要方法。尤其在缺乏基因组信息的情况下，可以在转录水平获得特定组织、器官和个体的基因信息，极大推动了稻纵卷叶螟分子生物学的

5、研究。本研究通过对稻纵卷叶螟四龄幼虫转录组测序获得大量reads,经过序列组装与拼接得到Unigene；在基因注释的基础上鉴定几丁质代谢相关的酶以及代谢途径，筛选抗药性相关的基因，为杀虫剂新靶标的开发以及药剂代谢机理的研究奠定基础；充分研究转录组数据，发掘功能性SSR，以期获得可供遗传研究的分子标记。研究结果如下：1．利用高通量测序技术IlluminaHiSeqTM2000对稻纵卷叶螟四龄幼虫进行转录组测序，获得了29,367,797reads，经过Trinity软件组装得到相应的Contig、Transcript数量，分别为3,381

6、,765和106,407；运用paired-endjoining和gap-filling技术拼接得到63,174个Unigene，平均碱基数为753bp。将63,174个Unigene提交至NCBINr数据库进行BLASTx比对，设置阈值E为10-5，其中注释到COG、GO、KEGG、Swiss-prot、Nr的数量分别为8,669、18,176、10,043、24,246和31,810个，总共有32,035个Unigene得到成功注释。2．对Nr数据库进行BLASTx分析，设置阈值E为10-5,鉴定出16个与几丁质代谢相关的酶，包括：

7、CHSA、CHSB、PGM、UNAP、NAGK、CHT1、CHT2、CHT3、CHT5、CHT7、Hex、CDA1、CDA2、CDA4、CDA5和CDA6，相应序列已经在GeneBank登录，再结合转录组测序得到的KEGGpathway，以及参考相关的文献，绘制出稻纵卷叶螟几丁质代谢通路图。采用qRT-PCR验证和检测三个主要酶类基因：CmCHS1、CmCDA1和CmCHT1在中肠、表皮、幼虫和成虫中的表达量。结果表明：CmCHS1在表皮中高表达，成虫的表达量高于幼虫；CmCHT1在表皮中高表达，幼虫表达量显著高于成虫；CmCDA1在中

8、肠中表达，成虫的表达量高于幼虫。3．对Nr数据库BLASTx分析，设置阈值E为10-5，鉴定出378个分属于I15大类的昆虫抗药性相关的基因，包括细胞色素P450、羧酸酯酶、谷胱甘肽转移酶、γ-氨基丁酸、乙