BT阿維菌素對(duì)棉鈴蟲雄蛾觸角MicroRNAs的影響及靶基因預(yù)測(cè).pdf

1、觸角是昆蟲重要的感覺器官,在昆蟲交配、繁殖、遷徙等活動(dòng)中起著傳遞信息、感知外界環(huán)境的重要作用。觸角內(nèi)存在著大量與氣味有關(guān)的蛋白,包括氣味結(jié)合蛋白、氣味受體、氣味降解酶等,昆蟲依靠這些蛋白和外界氣味分子結(jié)合,經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程,從而做出各種生理反應(yīng)。MicroRNAs(miRNAs)是一類長度約為22nt的內(nèi)源性非編碼小分子RNA,通過與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)來調(diào)控基因的表達(dá)。棉鈴蟲(Helicoverpa armigera)是一種重要

2、的農(nóng)業(yè)害蟲,成蟲的交配和繁殖多發(fā)生在夜間。交配時(shí)雌蛾會(huì)釋放出大量性信息素,雄蛾通過觸角來感受這些氣味分子然后進(jìn)行繁殖。本論文對(duì)三組棉鈴蟲雄蛾觸角miRNA(光期組MA_D,暗期組MA和幼蟲期喂食亞致死劑量BT阿維菌素的BtA組)進(jìn)行高通量測(cè)序和生物信息學(xué)分析,挖掘出新的miRNA,然后通過差異分析,進(jìn)行miRNA靶基因預(yù)測(cè)和功能注釋,以期能夠發(fā)現(xiàn)雄蛾觸角內(nèi)與氣味反應(yīng)相關(guān)的miRNA和其靶基因,為人們了解昆蟲嗅覺系統(tǒng)的過程以及棉鈴蟲的防治

3、提供新的思路和理論依據(jù)。
　　在三組測(cè)序結(jié)果的miRNA種類和表達(dá)量分布對(duì)比中,MA組和MA_D組大致相同,但BtA組在種類和數(shù)量上少于前兩組,且讀數(shù)在0-1次的低表達(dá)量miRNA只有10條。經(jīng)過進(jìn)一步的比對(duì),發(fā)現(xiàn)BtA農(nóng)藥能明顯降低棉鈴蟲雄蛾觸角內(nèi)miRNA的表達(dá),且主要表現(xiàn)在低表達(dá)量的miRNA上。
　　在表達(dá)量讀數(shù)對(duì)比中,調(diào)控昆蟲免疫系統(tǒng)的let-7家族miRNA在BtA組中上調(diào)顯著,而let-7家族基因被證實(shí)能調(diào)控昆

4、蟲的免疫系統(tǒng)。所以,可以推斷BtA農(nóng)藥通過改變 let-7基因的表達(dá)影響棉鈴蟲雄蛾的免疫系統(tǒng),而這在棉鈴蟲觸角內(nèi)是首次被發(fā)現(xiàn)的。另外兩個(gè)家族的miRNA,mir-276和mir-1000在BtA組中顯著下調(diào),且這兩個(gè)家族miRNA被證明大量存在昆蟲大腦中,可能調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)和視覺系統(tǒng),推測(cè)mir-276和mir-1000的差異表達(dá)可能是引起棉鈴蟲雄蛾在行為上的差異的原因之一。
　　通過靶基因預(yù)測(cè)和功能注釋,發(fā)現(xiàn)和昆蟲氣味反應(yīng)相關(guān)的m

5、iRNA總共有9條,其中包括2條新序列和7條保守序列,且都為表達(dá)量較高的miRNA。MA組和MA_D組對(duì)比中有4條miRNA的倍數(shù)變化在50％以上(一條在MA_D組中上調(diào),另外三條在MA_D組中下調(diào)),結(jié)合以前對(duì)蛾類昆蟲求偶、交配節(jié)律的研究,可以推測(cè),這些miRNA可能調(diào)控雄蛾觸角內(nèi)某些基因的表達(dá)從而影響雄蛾對(duì)雌蛾釋放的性信息素的接收。而BtA組比MA組倍數(shù)變化在50%以上的則有8條,幾乎所有跟氣味相關(guān)的miRNA都在這兩組中的表達(dá)量具