【摘 要】
：
保幼激素（Juvenile hormone,JH）与蜕皮激素（20-hydroxyecdysone,20E）在昆虫生长发育中不仅协同调控幼虫蜕皮及化蛹、刺激成虫生殖系统发育与成熟,还诱导滞育和衰老等生理活动,成为近年来昆虫学研究的热点之一。目前小蠹虫（华山松大小蠹）保幼激素的研究主要集中于保幼激素对信息素合成的影响,保幼激素合成甲羟戊酸路径部分基因的克隆以及对保幼激素的响应等方面,而对小蠹虫（华山
【基金项目】
：
国家自然科学基金（编号:31870636）；
论文部分内容阅读
保幼激素（Juvenile hormone,JH）与蜕皮激素（20-hydroxyecdysone,20E）在昆虫生长发育中不仅协同调控幼虫蜕皮及化蛹、刺激成虫生殖系统发育与成熟,还诱导滞育和衰老等生理活动,成为近年来昆虫学研究的热点之一。目前小蠹虫（华山松大小蠹）保幼激素的研究主要集中于保幼激素对信息素合成的影响,保幼激素合成甲羟戊酸路径部分基因的克隆以及对保幼激素的响应等方面,而对小蠹虫（华山松大小蠹）保幼激素合成关键酶基因、信号传导通路基因的作用尚未见相关报道。为此,本研究通过对华山松大小蠹保幼激素合成关键酶,抑咽侧体素AST、蜕皮激素受体基因、蜕皮激素和保幼激素信号传导基因的序列特征、系统发育和基因表达,保幼激素合成和信号传导主要基因的功能等研究,旨在揭示保幼激素和蜕皮激素对华山松大小蠹蜕皮和变态的调控机制。取得以下研究结果:1.获得华山松大小蠹保幼激素合成关键基因Da JHAMT的全长序列,华山松大小蠹Da JHAMT基因具有典型的JHAMT序列特征,与山松大小蠹Dpon JHAMT相似度最高;华山松大小蠹Da JHAMT在幼虫期和蛹期表达量最高;幼虫期和蛹期Da JHAMT响应保幼激素的诱导,表达量显著上调;蜕皮激素诱导幼虫期Da JHAMT基因的表达上调,抑制蛹期Da JHAMT基因的表达下调。Da JHAMT的RNA干扰抑制了保幼激素合成路径上游部分基因的表达,使蛹羽化率降低,羽化成虫出现翅型萎缩。证明Da JHAMT是华山松大小蠹保幼激素合成路径的关键调控基因。2.获得华山松大小蠹保幼激素抑咽侧体素Da AST基因的全长序列,且华山松大小蠹Da AST在成虫中高表达,在幼虫、蛹头部高表达,成虫前中肠高表达;保幼激素和蜕皮激素显著诱导华山松大小蠹幼虫Da AST表达显著上调,但蜕皮激素使蛹Da AST表达显著下降,这说明Da AST可能抑制华山松大小蠹咽侧体合成保幼激素,且在幼虫期更加活跃,同时蜕皮激素可能通过诱导Da AST高表达,从而抑制保幼激素的合成。Da AST的RNA干扰,使华山松大小蠹Da JHAMT基因表达量显著上调,进一步证明华山松大小蠹Da AST基因对保幼激素的合成具有抑制作用。同时,Da AST干扰后,华山松大小蠹蛹存活率,羽化率显著下降,羽化成虫畸形率显著升高,这说明抑咽侧体素AST对华山松大小蠹维持正常的生长发育至关重要。3.获得华山松大小蠹蜕皮激素受体基因Da Ec R和蜕皮激素信号传导关键基因Da E75、Da Hr3和Da FTZ-F1全长序列;华山松大小蠹Da Ec R、Da E75、Da Hr3和Da FTZF1均在蜕皮期高表达,这说明华山松大小蠹Da Ec R、Da E75、Da Hr3和Da FTZ-F1基因参与华山松大小蠹蜕皮和变态。4.获得华山松大小蠹Da Kr-h1和Da Br-C基因的全长序列,Da Kr-h1和Da Br-C基因均在幼虫期高表达,Da Kr-h1在成虫前中肠表达量最高,Da Br-C在成虫生殖器表达量最高;保幼激素诱导华山松大小蠹幼虫和蛹Da Kr-h1表达量显著上调,但对Da Br-C的表达无显著影响;幼虫期Da Kr-h1基因受蜕皮激素的抑制表达显著下调,而蛹期Da Kr-h1基因受蜕皮激素的诱导表达显著上调;幼虫和蛹期Da Br-C受蜕皮激素的诱导表达量显著上调,这表明华山松大小蠹Da Kr-h1是保幼激素早期响应因子,Da Br-C是蜕皮激素早期响应因子。5.Da Kr-h1的RNA干扰显著影响蜕皮激素信号传导基因的表达,使早期响应基因Da Br-C的表达显著上调,提前羽化成虫的鞘翅发育畸形现象显著提升;幼虫期Da Krh1基因的干扰,使蛹提前出现,出现早熟蛹,而蛹期Da Kr-h1基因的干扰,使羽化成虫畸形率显著提高。由此可以得出Da Kr-h1和Da Br-C是华山松大小蠹保幼激素信号传导中的关键基因,在幼虫化蛹和成虫羽化中发挥着重要作用,华山松大小蠹Da Kr-h1通过抑制Da Br-C的表达,调控蜕皮激素的合成与传导,这为华山松大小蠹发育的人为干扰靶标筛选提供了重要的依据和方向。
其他文献
山羊是人类最早驯化的家畜之一,在距今约一万年前由来源于西亚的野山羊（Capra aegagrus）的不同地理群体驯化而来,后随着人类迁徙传播至世界各地。而中国有着悠久的山羊饲养历史,目前拥有58个适应不同地域环境的地方品种,以及全世界超过30%的饲养量。但是,家山羊具体是从何时、何地向我国传播的,并如何分化成现今不同的地方品种,还没有得到解答。古DNA研究通过对不同历史时期的家畜骨骼样品进行DNA
番茄（Solanum lycopersicum L.）是设施栽培的主要蔬菜作物之一,而因土壤次生盐渍化所引起的盐胁迫已成为制约设施番茄产量和品质亟待解决的突出问题。前期研究发现红光与远红光比值0.8（R:FR比值0.8）对提高番茄耐盐性具有较好的作用效果,但是其调控机理尚不明确。本研究以‘金棚朝冠’番茄幼苗为试材,设置4个不同处理:（1）CK（正常水培+正白色LED）;（2）L（正常水培+R:FR
渭北黄土残塬区生态环境脆弱和经济落后,核桃农林复合系统在改善当地环境和经济条件方面起着很重要的作用。因此,亟待研究其生态过程以便优化核桃农林复合模式。本研究以渭北黄土残塬区具有代表性的核桃-小麦、核桃-大豆和核桃-油菜农林复合系统为研究对象,利用气相色谱-质谱联用技术对核桃根系分泌化感物质的种类和含量进行了测定;通过生物鉴定法对比了不同核桃农林复合系统内核桃根系分泌物的化感强度;采用体式显微镜观测
城市河流作为接纳各种污水和再生水的自然水体,必然接收抗生素广泛使用所产生的抗生素耐药基因（ARGs）这种新型污染物,这种新型污染物将影响河流生态甚至危及人类健康。在这种自然水体中,抗生素、重金属等污染物的排放造成的环境选择压力如何在水体中选择抗生素耐药性以及如何影响耐药基因的传播,是值得关注的问题。本研究选择灞河上游秦岭深处原始河段和污染程度明显不同的城市段为研究对象,采用16S r RNA基因分
研究表明约氏不动杆菌（Acinetobacter johnsonii）广泛分布于自然环境甚至高抗生素选择压力的临床环境中,能引起人类相关疾病。实验室先前研究表明,约氏不动杆菌在灞河中的分布受抗生素等污染物的影响。此外,大多数细菌在自然环境中都存在生物膜的生活方式,除了耐药性决定因子所赋予的细菌抗生素耐药性外,生物膜也能够增加细菌在不利条件下的抗逆性,但约氏不动杆菌是否存在这样的耐药机制目前尚不清楚
脂肪组织调节全身能量稳态。脂肪营养不良和肥胖是脂肪组织功能障碍的极端且相反的两个方面,两者都会导致代谢紊乱,包括胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性。脂肪营养不良综合征是以脂肪萎缩和代谢障碍为主要特征的代谢紊乱相关疾病,伴有高蛋白血症、高脂血症、高胰岛素血症、胰岛素抵抗、肾脏损伤等,严重增加死亡风险;而家畜肉脂质含量过低不仅造成代谢异常威胁动物健康,也会大大降低肉品质与风味、降低繁殖率、影响皮毛质量,难以满足
外生菌根（Ectomycorrhiza,ECM）真菌能与陆地大多数针叶树和少数阔叶树共生,形成外生菌根,促进宿主植物吸收水分和养分,提高抗逆性。油松（Pinus tabuliformis）作为典型的ECM树种,是黄土高原生态修复的主要造林树种之一。尽管ECM真菌可以提高植物耐旱性,但不同ECM真菌对宿主植物的影响不同,特别是在黄土高原野外环境中接种ECM真菌实际效果尚未得知。本文通过陕北旱区黄土高
蚂蚁是陆地生态系统中分布广泛、种类和数量极为丰富的动物类群,对生态系统中物质循环和能量流动方面发挥重要作用,被誉为生态系统的“工程师”。蚂蚁也是高度进化的社会性昆虫,其食性和营养生态位在自然演化中产生了显著分化。口前腔的“颊下囊”和前胃特化正是其食性分化和生存策略多样性的重要体现,消化道中一些微生物更是对寄主蚂蚁的营养利用、免疫反应和种群繁衍具有重要作用。但蚂蚁消化道结构变异及微生物组成研究多限于
产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）引起的鸡坏死性肠炎（Necrotic enteritis,NE）是危害养鸡生产的主要疾病之一。在禁止或限制使用抗生素类饲料添加剂的背景下,开发抗生素类饲料添加剂替代品、探明其作用机理是当前绿色环保型养殖生产的迫切需要。丁酸梭菌（Clostridium butyricum）是一种已广泛用于畜牧养殖生产实践的益生菌制剂,但其是否能促进罹患坏
鼢鼠属鼢鼠亚科（Myospalacinae）,地下啮齿类,取食植物根茎,可对农作物和林木造成严重危害。鼢鼠独特的取食部位与生活环境显著区别于其他害鼠种类,并可能形成独特的体内微环境。目前,关于野生鼢鼠肠道微生物的研究相对较少,尚不清楚鼢鼠如何通过调节肠道微生物的组成和功能来适应地下环境,尤其以植物根系为主的食物来源,且肠道微生物与环境微生物的关系也不明确。针对上述问题,本文选取我国特有的、亲缘关系