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柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama为害芸香科植物,传播柑橘“癌症”—黄龙病(Huanglongbing,HLB),严重危害全球柑橘产业的发展。目前防治柑橘木虱主要依靠化学防治;长期、大量喷洒农药造成农药残留、抗性增加、严重的农业面源污染及杀死有益昆虫,因此,寻求控制柑橘木虱的新途径显得尤为迫切。昆虫几丁质合成和降解影响昆虫的蜕皮和变态,对昆虫的生长发育至关重要,几丁质合成通路基因是害虫防控的热点靶标。目前柑橘木虱几丁质合成通路上关键基因的功能尚未明确,本研究以柑橘木虱为研究对象,基于转录组数据,结合RT-PCR及RACE技术克隆了柑橘木虱几丁质合成通路上6个关键基因的序列全长,并对其进行生物信息学分析,利用q RT-PCR技术探究了6个关键基因的m RNA时空表达谱,并通过RNAi技术沉默Dc HK、Dc UAP从而抑制柑橘木虱几丁质合成以及增加致死率。主要结果如下:1.首次克隆柑橘木虱几丁质合成通路上6个关键基因的c DNA序列,并分析序列特征6个关键基因Dc HK、Dc G6PI、Dc GFAT、Dc GNAT、Dc PGM和Dc UAP的c DNA全长的开放阅读框(ORF)分别为1329bp、1683bp、2094bp、624bp、1596bp和1437bp,分别编码442、560、697、207、531及478个氨基酸;它们均存在多个糖基化位点、磷酸化位点及结构功能域;其编码的蛋白质均为不存在信号肽、无跨膜结构的亲水性蛋白质;蛋白质三级结构存在不同程度的α-螺旋,β-折叠和无规则卷曲;系统发育树构建结果表明它们依次与白背飞虱Sogatella furcifera、烟粉虱Bemisia tabaci、出芽短梗霉Aureobasidium pullulans、褐飞虱Nilaparvata lugens、玉米蚜Rhopalosiphum maidis、马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata的同源基因亲缘关系较近。2.明确柑橘木虱几丁质合成通路6个关键基因m RNA时空表达谱柑橘木虱几丁质合成通路6个关键基因的在不同发育阶段和不同组织中呈现差异性表达。其中Dc HK在三龄若虫(2.45)和马氏管中(3.84)的表达量最高,五龄若虫(0.80)和足(0.23)最低;Dc G6PI的在成虫(2.08)和脂肪体(5.20)达到了顶峰,其次是卵巢(2.29),二龄若虫(0.53)和足(0.23)处在最低点;Dc GFAT三龄若虫(3.87)及脂肪体(6.19)的表达量呈现最高值,其次是翅(3.14),最低值在五龄若虫(0.70)和足(0.9);Dc GNAT在一龄若虫(1.27)和成虫阶段(1.12)的相对表达量较高,在卵巢中达到了高峰(6.46),而四龄若虫(0.80)和精巢(0.57)中呈现出最低值;Dc PGM在四龄若虫(1.33)和脂肪体(6.92)中的相对表达量最高,卵和成虫的表达量也相对较高,在三龄若虫(0.44)及腹(0.46)中的相对表达量最低;Dc UAP在三龄若虫(1.93)及脂肪体(138.4)表达丰度最高,而成虫(0.98)和头(1.00)中的表达量处在最低值。3.首次研究Dc HK、Dc UAP对柑橘木虱几丁质合成及生长发育的影响明确600 ng/μL ds Dc HK、800 ng/μL ds Dc UAP,在柑橘木虱五龄若虫中具有最佳的沉默效应。饲喂ds RNA72 h后,ds Dc HK组体重减轻量显著高于ds GFP组,而ds Dc UAP组与ds GFP组体重减轻量无显著差异;ds Dc HK、ds Dc UAP处理组若虫畸形率分别为6.46%及6.39%,翅畸形率分别为21.40%和21.10%,均高于对照组;此外,在RNAi组中均出现成虫的翅折叠或者弯曲扭转而不能正常展翅,体型和翅长明显变小和变短等现象,RNAi效果显著。RNAi后,几丁质合成通路其他关键基因的表达量显著下调。与对照组相比,饲喂ds RNA 24~72 h,其他关键基因的m RNA表达量均出现不同程度的下调。其中饲喂ds Dc HK后,Dc G6PI、Dc UAP及Dc CHS均在24 h相对表达量出现了显著的下调,而Dc Tre、Dc GFAT则在36 h开始显著下调;Dc PGM、Dc GNAT分别出现在48 h和60 h出现显著下调;而ds Dc UAP处理后,Dc Tre在36 h相对表达量开始显著下调,Dc HK、Dc G6PI和Dc GFAT分别在36、48、24 h表达量开始出现显著下调,Dc GNAT、Dc PGM和Dc CHS都在60 h及以后呈现出差异性表达。ds RNA+吡虫啉联合处理,对柑橘木虱五龄若虫具有显著影响。不同亚致死浓度吡虫啉+ds RNA处理后,柑橘木虱死亡率显著增加;其中LC50+ds Dc HK处理组柑橘木虱死亡率比ds Dc HK处理组高47.80%,而LC50+ds Dc UAP处理组比ds Dc UAP处理组高50.30%;吡虫啉+ds Dc HK处理组与ds Dc HK处理组体重减轻量未呈现显著差异,而LC50+ds Dc UAP组较ds Dc UAP组增加了1倍。吡虫啉+ds Dc HK处理后与ds Dc HK处理组转录水平未出现显著的差异性,相反LC50+ds Dc UAP相比Dc UAP转录水平下降了71.10%;除目标基因表达量外,吡虫啉+ds Dc HK处理组的几丁质含量都出现显著的下降,而吡虫啉+ds Dc UAP处理后不仅显著降低了几丁质含量,且随药剂浓度升高下降量增加。综上,柑橘木虱几丁质合成关键基因在不同发育阶段和不同组织中均有表达,RNAi沉默Dc HK、Dc UAP基因将抑制柑橘木虱几丁质合成,增加致死率并导致畸形表型,ds RNA联合吡虫啉处理具有显著增效作用,表明HK、UAP为潜在的特异性靶基因,可用于开发利用RNAi介导的防治柑橘木虱防治柑橘黄龙病传播的新型防治策略。