取食双链RNA对山楂叶螨的基因干扰和沉默效率研究

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山楂叶螨(Amphitetranychus viennensis)是我国果树重要叶面害虫,由于长期大量使用化学杀螨剂而产生了严重的抗药性问题。因此,急需寻找新的防治方法。RNA干扰(RNAi)技术作为新兴的生物技术,逐渐在害虫防治领域得到应用。但是要将这一技术应用于山楂叶螨的防治,首先要获得RNAi的靶标基因并检测干扰效率。本文对山楂叶螨进行了转录组测序,共得到10 GB Clean Data,34,631条Unigene,其中20,398个得到功能注释;数据质量经过单碱基质量、Base content分布、GC content分布和Sequence base quality四个指标评定,表明测序结果良好。通过对转录组学数据库的深入分析,获得高通量的潜在靶标基因。在山楂叶螨转录组数据中搜索后获得山楂叶螨ATPase A基因序列。利用PCR扩增获得编码山楂叶螨V-ATPase A的基因片段。以这一持家基因为靶标,验证山楂叶螨RNAi方法的可行性。本研究共尝试了3种山楂叶螨RNAi方法:叶柄吸收法、叶片吸收法和烘干叶片吸收法。结果表明烘干叶片吸收法效果最佳。随后我们在山楂叶螨转录组数据中获得9个内参基因:18S核糖体RNA(18S),28S核糖体RNA(28S),延伸因子1-α(EF1A),肌动蛋白3基因(Actin3),ATP酶B亚基(V-ATPase B),α-微管蛋白基因(α-Tubulin),核糖体蛋白基因(RPL13),40S核糖体蛋白S9(RPS9)和甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(GAPDH)。利用RefFinder软件平台综合4种算法进行分析,筛选出了在RNAi条件下最稳定的3个内参基因分别为:GAPDH,V-ATPase B和RPS9。为了研究山楂叶螨中其他基因的RNAi效率,本文选择了3个在山楂叶螨生长发育过程中的重要基因:CREB结合蛋白(CBP)、法尼酸甲基转移酶(FaMet)和一种依赖ATP的RNA解旋酶(Belle)。利用荧光定量PCR分析了这3个基因在山楂叶螨不同发育阶段中的表达水平。AvCBP和AvBelle的表达均在卵期最高;AvFaMet从卵期到若螨期表达量递增,后若螨和成螨期表达量最高。从后若螨开始,对这3个基因持续进行RNAi,研究其沉默效率。结果显示,AvFaMet和AvBelle可以被很好地抑制,但是AvCBP和对照相比没有显著差异。说明不同靶基因沉默效率具有很大的差异。综上所述,本文对山楂叶螨进行了转录组测序,对RNAi方法进行了探索,获得RNAi条件下最佳内参基因并进行了验证。并且,研究了山楂叶螨中不同基因的沉默效率。为后期基于RNAi的山楂叶螨基因功能研究以及害虫防治技术的开发奠定了基础。
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