介导朱砂叶螨丁氟螨酯抗性的ceRNA机制研究
发布时间：2022-01-26 21:28
朱砂叶螨是一种重要的农业害螨,寄主适应性强、严重的抗药性等问题使得其田间防治困难。丁氟螨酯作为新型的线粒体电子传递链抑制剂具有杀螨活性高,对非靶标生物及环境安全等优点,在害螨的防治中有广阔的应用前景。解毒酶基因的差异表达是介导害螨抗药性的重要因素,抗性基因表达的调控通路正成为抗药性领域的研究热点。长链非编码RNA相关的内源竞争性RNA机制（competing endogenous RNAs,ceRNA）为探究解毒酶基因的过表达及害螨抗药性调控机制提供了新的研究思路,但有关ceRNA机制在害螨抗药性、乃至节肢动物生理变化中的功能还没有阐明。本论文在详细探究参与朱砂叶螨丁氟螨酯抗性形成的重要谷胱甘肽S-转移酶（Glutathione S-transferase,GSTs）基因功能的同时,通过转录组测序、原位杂交等多项技术,全面解析了介导GST基因过表达的ceRNA调控通路,并阐明该通路在丁氟螨酯抗性形成中的重要功能。主要研究结果如下:1.朱砂叶螨丁氟螨酯抗性相关GST基因筛选与功能解析酶活性检测结果表明GSTs活性与朱砂叶螨对丁氟螨酯抗性形成关系密切,GSTs比活力随丁氟螨酯抗性品系（Cy...
【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
GSTs对杀虫剂的代谢途径注：示意图引自Pavlidi等人的研究[40]
第一章文献综述7种子区域[55]。信使RNA（messageRNA，mRNA）的3’UTR是miRNA最常见的结合区域，但有研究表明mRNA的开放阅读框以及5’UTR也可能存在miRNA的结合位点[56,57]。一般地，miRNA与靶基因结合后，由AGO蛋白行使切割功能，进而降解或影响mRNA的翻译，从而发挥对基因表达的负调控作用[58]。图2.miRNA的合成途径注：示意图引自He等人的研究[59]Fig2.ThebiogenesispathwayofmiRNANote:theschematicdiagramofmiRNAbiogenesispathwaywascitedfromHe’sstudy[59].4.3miRNA在害虫/螨类中的研究进展过去20年里，哺乳动物相关miRNA得到了广泛的研究，研究者已发现miRNA表达的改变可以引发癌症，发育缺陷等多种疾病[60]。由于基因组信息的局限性，害虫/螨的miRNA研究相对滞后。2003年，果蝇（Drosophilamelanogaster）的miRNA得到解析，Aravin等人通过转录组测序共鉴定出62条miRNA[61]。基因组学的发展，为害虫/螨的miRNA研究提供了契机。目前，冈比亚按蚊、埃及伊蚊、褐飞虱（Nilaparvatalugens）、小菜蛾（Plutellaxylostella）等多种卫生、农业害虫的miRNA得到鉴定[62-65]。而在植食性害螨中，miRNA仅在朱砂叶螨、二斑叶螨和柑橘全爪螨中得到解析[66-68]。另一方面，害虫中许多miRNA与哺乳动物、线虫生长发育相关的miRNA具有高度的保守性，这促使研究者首先关注miRNA在害虫生长发育中
第一章文献综述11图3.内源竞争性RNA机制注：示意图引自Wang等的研究[103]。Fig3.ThecompetingendogenousRNAmechanismNote:theschematicdiagramwascitedfromWang’sstudy[103].4.8LncRNA在昆虫中的研究进展相对于哺乳动物，昆虫中lncRNA的研究起步较晚，但近几年越来越多的lncRNA得到鉴定表明昆虫学研究者已逐渐关注lncRNA在昆虫中的作用。目前lncRNA在果蝇中的研究相对较多，如Young等人通过转录组测序鉴定出果蝇1119条lncRNA[104]；随后，Chen等人对不同发育阶段的RNA样本进行测序，结果表明鉴定的1077条lncRNA中有21%在果蝇胚胎晚期高表达，而42%在幼虫期高表达，表明lncRNA在果蝇发育的不同阶段可能具有不同的功能[105]。除鉴定外，部分lncRNA的功能已在果蝇中得到解析，例如果蝇lncRNA-bxd具有负调节Ubx基因表达的功能[106]；神经中枢特异性表达的lncRNA-CRG也可顺式调控其邻近基因CASK的表达，增强果蝇脑中的Ca2+流动，调控果蝇的运动行为[107]；而最近的研究表明lincRNA-IBIN可调节果蝇的免疫相关信号通路，促进其对滕黄微球菌（Micrococcusluteus）侵染的抵抗[108]。模式生物中的研究结果为其他昆虫lncRNA的研究提供了良好的理论借鉴，目前家蚕（Bombyxmori），意大利蜜蜂（Apismellifera），褐飞虱等多种昆虫的lncRNA得到鉴定[109-111]，而抗药性相关的lncRNA研究仅在小菜蛾中有所报道[78]，截至目前，除果蝇外，其他昆虫中有关lncRNA功能的详细研究报道还很少。此外，虽然叶螨是研究抗药性机制的重要对象，但目前尚未见叶螨中涉及lncRNA的研究报道，是否有lncRNA介导的ceRNA机制参与节肢动物抗药性进化更没有被阐明。因此，明确是否存在ceRNA机制介导节肢动物抗药性的抗性调控通路对全面理解抗药性机制及探寻新的抗药性治理策略?
【参考文献】：
期刊论文
[1]二斑叶螨对联苯菊酯抗药性的PASA快速检测技术建立与应用[J]. 王玲,张友军,吴青君,谢文,王少丽. 应用昆虫学报. 2015(02)
[2]朱砂叶螨抗药性研究[J]. 吴孔明,刘孝纯,秦夏卿,娄国强. 华北农学报. 1990(02)
本文编号：3611196
【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
GSTs对杀虫剂的代谢途径注：示意图引自Pavlidi等人的研究[40]
第一章文献综述7种子区域[55]。信使RNA（messageRNA，mRNA）的3’UTR是miRNA最常见的结合区域，但有研究表明mRNA的开放阅读框以及5’UTR也可能存在miRNA的结合位点[56,57]。一般地，miRNA与靶基因结合后，由AGO蛋白行使切割功能，进而降解或影响mRNA的翻译，从而发挥对基因表达的负调控作用[58]。图2.miRNA的合成途径注：示意图引自He等人的研究[59]Fig2.ThebiogenesispathwayofmiRNANote:theschematicdiagramofmiRNAbiogenesispathwaywascitedfromHe’sstudy[59].4.3miRNA在害虫/螨类中的研究进展过去20年里，哺乳动物相关miRNA得到了广泛的研究，研究者已发现miRNA表达的改变可以引发癌症，发育缺陷等多种疾病[60]。由于基因组信息的局限性，害虫/螨的miRNA研究相对滞后。2003年，果蝇（Drosophilamelanogaster）的miRNA得到解析，Aravin等人通过转录组测序共鉴定出62条miRNA[61]。基因组学的发展，为害虫/螨的miRNA研究提供了契机。目前，冈比亚按蚊、埃及伊蚊、褐飞虱（Nilaparvatalugens）、小菜蛾（Plutellaxylostella）等多种卫生、农业害虫的miRNA得到鉴定[62-65]。而在植食性害螨中，miRNA仅在朱砂叶螨、二斑叶螨和柑橘全爪螨中得到解析[66-68]。另一方面，害虫中许多miRNA与哺乳动物、线虫生长发育相关的miRNA具有高度的保守性，这促使研究者首先关注miRNA在害虫生长发育中
第一章文献综述11图3.内源竞争性RNA机制注：示意图引自Wang等的研究[103]。Fig3.ThecompetingendogenousRNAmechanismNote:theschematicdiagramwascitedfromWang’sstudy[103].4.8LncRNA在昆虫中的研究进展相对于哺乳动物，昆虫中lncRNA的研究起步较晚，但近几年越来越多的lncRNA得到鉴定表明昆虫学研究者已逐渐关注lncRNA在昆虫中的作用。目前lncRNA在果蝇中的研究相对较多，如Young等人通过转录组测序鉴定出果蝇1119条lncRNA[104]；随后，Chen等人对不同发育阶段的RNA样本进行测序，结果表明鉴定的1077条lncRNA中有21%在果蝇胚胎晚期高表达，而42%在幼虫期高表达，表明lncRNA在果蝇发育的不同阶段可能具有不同的功能[105]。除鉴定外，部分lncRNA的功能已在果蝇中得到解析，例如果蝇lncRNA-bxd具有负调节Ubx基因表达的功能[106]；神经中枢特异性表达的lncRNA-CRG也可顺式调控其邻近基因CASK的表达，增强果蝇脑中的Ca2+流动，调控果蝇的运动行为[107]；而最近的研究表明lincRNA-IBIN可调节果蝇的免疫相关信号通路，促进其对滕黄微球菌（Micrococcusluteus）侵染的抵抗[108]。模式生物中的研究结果为其他昆虫lncRNA的研究提供了良好的理论借鉴，目前家蚕（Bombyxmori），意大利蜜蜂（Apismellifera），褐飞虱等多种昆虫的lncRNA得到鉴定[109-111]，而抗药性相关的lncRNA研究仅在小菜蛾中有所报道[78]，截至目前，除果蝇外，其他昆虫中有关lncRNA功能的详细研究报道还很少。此外，虽然叶螨是研究抗药性机制的重要对象，但目前尚未见叶螨中涉及lncRNA的研究报道，是否有lncRNA介导的ceRNA机制参与节肢动物抗药性进化更没有被阐明。因此，明确是否存在ceRNA机制介导节肢动物抗药性的抗性调控通路对全面理解抗药性机制及探寻新的抗药性治理策略?
【参考文献】：
期刊论文
[1]二斑叶螨对联苯菊酯抗药性的PASA快速检测技术建立与应用[J]. 王玲,张友军,吴青君,谢文,王少丽. 应用昆虫学报. 2015(02)
[2]朱砂叶螨抗药性研究[J]. 吴孔明,刘孝纯,秦夏卿,娄国强. 华北农学报. 1990(02)
本文编号：3611196
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