目录
摘 要 I
关键词 I
Abstract II
引言
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 供试植物 2
1.2 供试虫源 3
1.3 寄主转移适合度评估实验 3
1.3.1 寄主转换实验 3
1.3.2 叶螨转换寄主后的适合度评估 4
1.4 转录组测序及分析 4
1.4.1 截形叶螨RNA提取 4
1.4.2 数据分析方法 4
1.5 玉米BXS通路基因定量验证 5
1.6 主要仪器与设备 5
2 结果与分析 6
2.1 寄主转移对叶螨适合度的影响 6
2.2 寄主转移截形叶螨差异表达基因 7
2.2.1 截形叶螨差异表达基因统计 7
2.2.2 截形叶螨上调基因GO富集 8
2.3 截形叶螨UGT酶基因家族的表达情况 9
2.4 候选基因蛋白结构 10
2.5 玉米BXS物质的基因表达情况 10
3 讨论 11
致谢 12
参考文献 12
截形叶螨UGT酶对玉米BXs物质的代谢作用
摘 要
截形叶螨是玉米上发生最为严重的叶螨,但是截形叶螨适应玉米的机制尚不清楚。本研究通过寄主转移（菜豆转移到玉米上）实验发现，截形叶螨能够快速适应玉米。通过对截形叶螨菜豆适应品系和玉米适应品系的转录组测序发现，多个基因家族的表达量在在新寄主适应过程中发生了显著的变化。其中，截形叶螨的尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶（UDPglycosyltransferase）基因家族有13个基因表达有显著差异，其中11个显著上调。UGT酶基因家族可能参与害虫体内的外源苯并恶唑嗪酮类（BXs)化合物的代谢过程，BXs是禾本科植物特有的一类具有防御作用的次生代谢物。我们进一步通过定量实验发现玉米BXs合成通路上的关键基因BX1在截形叶螨取食后显著上调。因此，UGT酶可能在截形叶螨适应玉米的过程中起一定的作用。
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METABOLIC EFFECT OF UGTS TO BXS OF TETRANYCHUS TRUNCATUS
Student majoring in Plant Protection Lu Tian
Tutor Xiaoyue Hong
ABSTRACT
The leaf mite is the most serious mite in maize, but the mechanism of adaptation of leaf mite to maize is still unclear. In this study, the host transfer experiment (kidney bean transfer to maize) showed that phyllostachyromites could quickly adapt to maize. Through transcriptome sequencing of adapted strains of rapeseed bean and maize, it was found that the expression levels of multiple gene families changed significantly during the adaptation process of the new host. Among them, there were 13 genes in udpglycosyltransferase gene family of phyllostactylus microides with significant differences in expression, among which 11 genes were significantly upregulated. The UGT enzyme gene family may be involved in the metabolic process of exogenous benzooxazosinone (BXs) compounds in pests, and BXs is a special type of secondary metabolite with defense function in gramineae plants. Further, through quantitative experiments, we found that BX1, a key gene in the synthesis pathway of maize BXs, was significantly upregulated after being fed by phylactera truncata. Therefore, UGT enzyme may play a role in the adaptation of leaf mite to maize.
KEY WORDS: Tetranychus truncates; UDPglucosyltransferase; Detoxification metabolism; Benzooxazosinone
引言
截形叶螨（Tetranychus truncatus Ehara），属于节肢动物门，蛛形纲Arachnida、蜱螨亚纲Acari、真螨目Acariformes是一种多食性的重要害螨，是东亚及东南亚地区的主要农作物和经济作物害虫之一[1]。截形叶螨是重要的植食性害螨，有着极其广泛的寄主范围，主要危害农作物和经济作物，因其具有多食性的植食特点，从而可以在不同植物种类间进行转移危害[2]。但是因植物种类不同，其营养物质和次生代谢物质等也存在一定的差异，叶螨必须通过增强对新寄主植物的适应性，才能更好的在其新寄主上建立及扩增种群。豆类是大多数叶螨的最佳寄主，但在禾本科植物玉米上，发生严重的只有截形叶螨，无论是产卵量还是存活率，截形叶螨在玉米上的总体表现较为良好。为了进一步分析截形叶螨和其他叶螨在对玉米适应能力的差异以及造成这种差异的原因，在本实验中，我建立了截形叶螨菜豆适应种群，并通过寄主转移实验在新寄主植物玉米上培养了5代左右，建立了玉米适应种群。通过对其祖先种群和新寄主适应种的适合度评估，分析截形叶螨在转换寄主前和新适应寄主植物上的适合度差异。并选取截形叶螨适应玉米过程中的三个时间节点，进行转录组测序，能够初步找出一些潜在的与截形叶螨适应玉米相关的基因家族，进而分析出与截形叶螨体内的UGT酶能够快速对玉米中 BXs物质的解毒代谢作用。

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