【摘 要】
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抗药性的出现使农业害虫防治工作面临新的挑战,谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)通过催化GSH与内外源毒物的结合进行解毒作用而导致抗性的发生.在赤拟谷盗(Tribolium castaneum)中,我们鉴定了36个细胞质GSTs和5个微粒体GSTs基因.为进一步阐明GSTs在杀虫剂抗性中的作用,我们用两种杀虫剂辛硫磷和高效氯氟氰菊酯处理赤拟谷盗检测2d内GSTs的表达模式,结果显示：辛硫磷处理后导致等1
【机 构】
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南京师范大学生命科学学院,江苏省生物技术与生物多样性重点实验室,南京210046
【出 处】
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长三角“物联网与现代农业”研究生学术论坛
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抗药性的出现使农业害虫防治工作面临新的挑战,谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)通过催化GSH与内外源毒物的结合进行解毒作用而导致抗性的发生.在赤拟谷盗(Tribolium castaneum)中,我们鉴定了36个细胞质GSTs和5个微粒体GSTs基因.为进一步阐明GSTs在杀虫剂抗性中的作用,我们用两种杀虫剂辛硫磷和高效氯氟氰菊酯处理赤拟谷盗检测2d内GSTs的表达模式,结果显示：辛硫磷处理后导致等10个GSTs上调,14个GSTs下调,1 7个GSTs无明显变化；菊酯处理后13个GSTs上调,1 1个GSTs下调,17个GSTs无显著变化,其中d3、s7和u2等在两种杀虫剂处理后都上调,暗示这些基因在抗性发生中有重要作用.e8、o2和M5等出现共同下调, d1、e5、e13等9个GSTs表达量没有显著变化.因此我们对d1、d3、e8、o2、s1和M5做了进一步分析,RNAi干扰这些基因后导致死亡率分别为99.34％、26.66％、35.56％、19.42％、13.33％和21.21％,暗示d1在生长过程中有重要作用；产卵量分别下降41.26％、32.48％、5.67％、1.24％、42.87％和38.72％,表明d1、d3、s1和M5参与生殖过程；孵化率分别为58.6％、5.6％、18.82％、93.4％、90.2％和62.3％,说明d1、d3、e8是胚胎发育必需的基因.这些结果显示GSTs不仅影响杀虫剂的抗性发生,还有可能参与到昆虫的基本生长、发育、生殖等过程,其中d1基因被敲减后的死亡率近100％,为此我们对d1功能展开了深入探究,差异转录谱分析显示d1干扰后导致1 16个基因上调,396个基因下调,涉及到发育过程、生殖和氧化应激等44个GO条目.KEGG pathway分析显示其中249个差异基因涉及到1 54条不同信号通路,显著富集的通路包括氨基酸和α-亚麻酸的生物合成,蛋白消化吸收,代谢途径等通路.对差异基因分属的信号通路分析发现敲除d1后各种氨基酸生物合成及代谢通路中基因显著下调,其合成和代谢受阻可能是影响赤拟谷盗生长发育和生殖的一个重要原因.对降低d1表达量样本的转录组谱的分析,将为研究d1基因功能及信号调控系统提供了依据,为生物防治提供理论基础.
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