小菜蛾几丁质合成酶基因（PxCHS1）功能研究

作     者：Jayasekara Arachchige Maduka Nilakshi 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王敦

授予年度：2019年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：小菜蛾 几丁质合成酶 dsRNA RNAi 基因表达 功能分析 

摘      要：小菜蛾（Plutella xylostella）是一种世界范围内危害严重的害虫,其主要为害十字花科植物。本研究主要对几丁质合成酶1基因PxCHS1进行了功能分析。通过用细菌表达的靶dsRNA（dsPxCHS1）饲喂小菜蛾幼虫来研究几丁质合成酶1的基因沉默效果。基因表达分析表明,几丁质合酶1及其两种变体在不同的组织及不同的生命阶段均有相似的表达模式,但表达量存在差异,表明在不用组织及不同发育阶段对几丁质合成酶的调控存在差异。使用RNAi对目标基因的4个不同区域进行干扰,结果表明,干扰靶基因的5’和3’端具有较好的效果,干扰5’端效果最好。生测结果表明,连续给小菜蛾饲喂dsRNA 4天后,幼虫的死亡率与对照相比增加了约50%。饲喂dsRNA导致蛹的表型异常且延长了蛹期。由于饲喂dsRNA,蛹的尾部附着在幼虫体上从而干扰了蛹的羽化。与对照相比,处理组的羽化率下降43.33%,而幼虫和成虫阶段没有形态学差异。qPCR结果表明,喂食特异性的几丁质合酶基因dsRNA导致相对基因表达水平低于对照,具体表现为在喂食后24小时,基因表达水平比对照减少53.5%,然而,在喂食48小时后,其相对表达水平却上升,表明摄入的RNAi的瞬时效应。通过对小菜蛾幼虫进行Illumina测序后发现了1348个新基因,并在COG（140）、GO（406）、KEGG（308）、KOG（488）、Pfam（573）、Swiss-Prot（402）、eggNOG（1003）和nr（1335）数据库中进行了注释。转录组数据表明,RNA降解和剪接体途径相关基因、Lsm蛋白在饲喂dsPxCHS1的幼虫中下调,表明减少了mRNA的降解。但要明确dsPxCHS1的对小菜蛾基因表达调控的影响,尚需进一步深入研究。