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沙棘木蠹蛾是我国重要的钻蛀性害虫,主要以幼虫取食沙棘根部和干部进行危害,可导致沙棘整株枯死。沙棘木蠹蛾幼虫在越冬期能够忍受身体结冰而存活,表现出了极强的耐寒能力。本文以沙棘木蠧蛾幼虫为研究对象,利用转录组测序对比分析低温处理及对照样本间的转录差异,根据差异表达基因筛选结果确定目标基因,分析目标基因在不同时空的表达规律,旨在从分子角度解释其抵御寒冷的适应机制。主要结果如下:1.获得了沙棘木蠧蛾转录水平的所有遗传信息。通过Illumina HiSeqTM 2500高通量测序,获得了39.00Gb的原始数据量,各样本均达到4.71Gb,Q30碱基百分比在88.30%及以上。Denove组装后,共产生了191,200条转录本,118,034条unigene,N50长度分别为687 bp和904 bp。BUSCO评估结果显示,转录组测序和组装的质量较高。经NR、Swiss-Prot、KEGG、GO及Pfam等数据库的比对注释,共有22,161条unigene得到注释信息。2.开发了沙棘木蠧蛾的微卫星。利用已获得的转录组数据,对其EST-SSR位点进行发掘,进而分析其特征,并对SSR序列初步设计了引物。结果发现含SSR的序列5,126条,识别的SSR总数为7,499个,SSR出现频率为51.41%。微卫星序列以单碱基重复为主,发生频率为39.52%。研究共发现77种碱基重复基元,所占比例最高的为(A/T)n(73.74%),其次是(AT/AT)n(3.37%)。微卫星多为重复次数为10且长度为10 bp的短序列。3.明确了沙棘木蠧蛾幼虫低温处理前后的转录差异。鉴定了一系列差异表达的基因和蛋白。其中,热激蛋白、表皮蛋白基因在胁迫后差异表达,呈现出上调;细胞色素氧化酶亚基、NADH脱氢酶亚基,ATP合酶亚基等,在冷胁迫后显著下调。幼虫不同虫龄基因的差异表达谱结果相差较大,仅有七条共同差异表达基因,预示在不同的发育阶段,昆虫的耐寒调节过程会发生变化。4.明确了热激蛋白的表达规律。从沙棘木蠧蛾转录组中筛选热激蛋白作为目标基因,进行系统发育分析和表达规律的分析。结果显示,小热激蛋白保守性不高,同源序列间的相似水平较低,但都含有小热激蛋白的典型的α晶状体保守域结构。系统进化分析结果显示,昆虫的小热激蛋白不同目之间同源性较差。在鳞翅目下,分子量相近的热激蛋白同源性较高。以处理温度,虫龄,处理时间为变量,利用荧光定量PCR对目的基因在不同处理下的表达规律的研究结果显示,目标基因在温度降低时,表达量均会出现不同程度的增加,但整体趋势不尽相同。目标基因在低温处理一段时间后表达量均会增加,但是整体不随处理时间的增加而增加。在不同虫龄的表达结果上,Eh3Shsp的表达量随虫龄变化趋势不明显,而EhlShsp和Eh2Shsp的相对表达量随着虫龄的增加而降低。总之,小热激蛋白基因在低温胁迫时会被激发,对沙棘木蠧蛾的耐寒性起到了正面的作用,但不同基因的调节机制不尽相同。