论文部分内容阅读
光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)是我国重要的林业蛀干害虫,也是国际重要的检疫对象。寄主广泛,主要以幼虫在寄主内蛀道危害并越冬,而冬季的低温条件直接影响着越冬昆虫的发育生长以及繁殖扩散,因此昆虫的耐寒性已成为其种群得以生存和繁衍的重要条件。通过近年来的追踪调查发现光肩星天牛正在向高纬度高海拔地区进行扩散,推测与其耐寒性的增强相关。本文以光肩星天牛不同越冬时期的幼虫为研究对象,利用转录组测序技术,探究目标基因以及可变剪切事件在不同越冬时期的表达规律以揭示其耐寒性的影响因素及相关耐寒适应机制。主要结果如下:1.获得了不同越冬时期的光肩星天牛转录水平的遗传信息。对5个不同越冬阶段的15个样本分别进行转录组测序,共获得822,365,302条clean reads,注释22319个基因,在COG、GO、KEGG注释的基因分别为3909、8103和4581个基因,3个数据库中共注释基因1518个。2.明确了不同越冬时期光肩星天牛幼虫的转录差异。对显著差异表达基因的9种聚类子集中5个聚类子集分析表明,5个子集的基因表达量变化趋势各不相同,2、4、6、7、8类子集中基因的主要注释功能分别为:糖苷酸水解酶家族蛋白,气味结合蛋白、抗菌肽、丝氨酸蛋白酶类,能量和糖类代谢有关的蛋白酶类和水解酶类等,shsp21。3.明确了根据差异表达基因筛选出与耐寒性相关的目标基因的表达规律。验证了以糖苷水解酶家族基因、抗菌肽基因、丝氨酸蛋白酶基因、组织蛋白酶基因、半胱氨酸蛋白酶基因、热激蛋白HSP21基因5类为主的9个基因的表达规律,这些基因在进行定量表达之后的趋势变化各不相同,表明参与调节光肩星天牛幼虫的耐寒性的基因与代谢过程、细胞组分、免疫系统、环境过程以及信号传输等相关。4.明确了不同越冬阶段光肩星天牛幼虫发生可变剪切事件的变化规律。整个越冬期光肩星天牛幼虫的外显子选择性跳跃(MXE)事件发生的次数最多,而可变剪切事件的发生受环境温度的影响;揭示出寒冷环境的刺激会诱导光肩星天牛幼虫产生更多的可变剪切事件,可变剪切的事件形式的变化是光肩星天牛幼虫对环境变化的适应的重要表现。