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柑橘木虱Diaphorina citri是柑橘黄龙病菌主要的传播媒介,具有获菌时间短,传毒效率高等特点。目前尚无有效治疗柑橘黄龙病的方法,因此,对柑橘木虱的防控成为控制柑橘黄龙病扩散蔓延的最为重要的环节之一。目前,化学防治仍是最为常用的柑橘木虱的防控方法,但化学农药的不合理使用引起的环境污染日益严重,同时还导致柑橘木虱的抗药性逐年增加。据报道,柑橘木虱对毒死蜱、吡虫啉等药剂产生了抗药性而昆虫抗药性的产生与解毒代谢酶直接相关,因此,有必要明确柑橘木虱的解毒代谢酶的生物信息学特性,为其抗性分子机制研究及田间抗性治理奠定理论基础。本学术论文基于柑橘木虱基因组,鉴定和注释主要的解毒代谢酶基因,并对其进行系统发育分析;利用q PCR技术对这些基因在柑橘木虱不同组织和经不同药剂诱导后的表达模式进行解析;最后通过分子克隆技术,克隆获得Dcit CYP4C4基因的c DNA全长序列,利用RNAi和生物测定技术分析Dcit CYP4C4基因在柑橘木虱对吡虫啉和毒死蜱药剂敏感性中的作用。研究成果为柑橘木虱解毒代谢机制的理解以及P450基因在抗药性形成过程中的作用提供理论依据。本研究主要结果如下:1柑橘木虱主要解毒代谢酶基因的全基因组鉴定将已确定的豌豆蚜解毒代谢酶基因通过i5k中BLAST比对得到柑橘木虱的相应基因。通过筛选及系统发育分析,鉴定得到33条P450基因,分属4个集团,其中CYP4集团11条,CYP3集团8条,CYP2集团10条,mitochondrial家族4条;GST基因11条,分属4个家族,其中Sigma家族5条,Epsilon家族3条,Delta家族1条,Microsomal家族1条,Omega家族1条;EST基因19条,分属6个家族,其中β-酯酶(E)类基因9条,乙酰胆碱酯酶(J)类基因4条,以及与神经和发育相关的neuroligin(K)2条、gliotactin(L)2条、glutactin(H)类基因1条和uncharacterized clades基因1条。2柑橘木虱解毒代谢酶基因mRNA表达模式解析利用q PCR技术,解析柑橘木虱解毒代谢酶基因在不同组织及经药剂诱导后的表达模式。结果显示在不同组织之间,P450家族基因在中肠和马氏管的表达模式基本无差异,但在脂肪体,5条P450基因的表达量显著高于其他基因;GSTs家族基因在脂肪体、中肠和马氏管分别有4条、2条和5条基因的表达量显著性高于其他基因;EST家族基在脂肪体、中肠和马氏管分别有3条、4条和5条基因的表达量显著性高于其他基因。分析柑橘木虱经不同药剂胁迫后其解毒代谢酶基因的表达模式发现,与对照相比,在吡虫啉胁迫后,P450家族有4条基因显著性上调,8条基因显著性下调;GSTs共3条基因显著性上调,4条基因显著性下调;ESTs共6条基因显著性上调,5条基因显著性下调。但在毒死蜱胁迫后,与对照相比,P450家族共7条基因显著性上调,8条基因显著性下调;GSTs共3条基因显著性上调,4条基因显著性下调;ESTs共3条基因显著性上调,8条基因显著性下调。3柑橘木虱Dcit CYP4C4基因c DNA全长序列克隆与分析基于柑橘木虱Dcit CYP4C4基因在不同组织及经药剂诱导后的表达模式,进一步对其c DNA全长序列克隆与分析显示,Dcit CYP4C4基因ORF共包含1545个核苷酸,编码512个氨基酸残基,预测编码蛋白质分子量为58.995 KDa,等电点为8.26,具有五个P450家族保守结构域:Helix C、Helix I、Helix K、Meander和血红素结合区域。聚类分析发现,其与果蝇CYP4C3亲缘性关系较近。4基于RNAi的柑橘木虱Dcit CYP4C4的功能分析利用点滴法,分别对采自桂林和江西赣州的柑橘木虱的Dcit CYP4C4进行干扰,同时检测RNAi后柑橘木虱的药剂敏感性。结果显示,点滴ds RNA 24 h后,Dcit CYP4C4表达量显著降低,桂林和赣州种群试虫的沉默效率分别为62.87%和63.60%。此时以毒死蜱(55.526 mg/L)处理试虫24 h,柑橘木虱桂林和赣州种群对毒死蜱的敏感性均显著性增强,试虫死亡率分别是对照的4.84倍和1.40倍。以吡虫啉(30.603 mg/L)处理试虫24 h,柑橘木虱两个种群的死亡率与对照相比并未出现显著性差异,但在48 h后,桂林种群的死亡率显著性增加,处理组死亡率为对照组1.25倍。由此可见,Dcit CYP4C4基因可能参与柑橘木虱对上述两种药剂的胁迫响应,两个种群间的药剂敏感性差异可能与地理隔离造成的遗传分化及当地橘园用药背景不同有关。综合分析,本学位论文对柑橘木虱主要的解毒代谢酶家族基因进行全基因组鉴定,在此基础上,解析了其在不同组织和经药剂胁迫后的表达模式,聚焦Dcit CYP4C4基因,分析了其在柑橘木虱药剂敏感性方面的作用。研究结果为后续柑橘木虱抗性分子机制研究奠定了一定基础。