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UVA对棉铃虫Cu/ZnSOD、MnSOD及GST基因表达量的影响

作　者: 熊进峰
导　师: 雷朝亮
学　校: 华中农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 棉铃虫 趋光性 氧化应激 超氧化物歧化酶 谷胱甘肽-S-转移酶 半定量PCR
分类号: S435.622.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


趋光性是众多夜行性昆虫具备的趋性之一,也一直是国内外研究的热点,但到目前为止,对于昆虫趋光性还没有一个公认合理的解释。因此,揭示昆虫趋光性的内在机制,有利于指导农业实践,提高灯光诱杀害虫的效果。棉铃虫(Helicoverpa armigera)是我国及周边国家重要的农作物害虫,并具有明显的正趋光性,对UV光及黑光灯较为敏感。而UV光会导致昆虫产生氧化应激反应,对昆虫行为及生理生化产生影响。本论文根据这一特性,PCR扩增了Cu/ZnSOD基因的部分片段,分析其序列的同源性,并通过半定量PCR研究了UVA不同时间照射对雌、雄棉铃虫体内Cu/ZnSOD、MnSOD及GST基因表达量的影响情况,主要结果如下：(1)采用RT-PCR方法首次克隆了棉铃虫Cu/ZnSOD基因的部分cDNA序列,通过比对发现,具有Cu/ZnSOD的保守性结构特征。与甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、柞蚕(Antheraea pernyi)、美国白蛾(Hyphantria cunea)、家蚕(Bombyx mori)、果蝇(Drosophila melanogaster)及埃及伊蚊(Aedes aeqypti) Cu/ZnSOD基因的同源性分别是79%、75%、74%、74%、72%、70%。(2)UVA照射15min的雄虫及雌虫Cu/ZnSOD基因表达量明显高于对照水平。灰度值分析表明,雄虫处理组为对照组的2.52倍,雌虫处理组为对照组的2.93倍。说明在UVA能引起Cu/ZnSOD基因上调表达,以应对氧化应激反应所产生的过量自由基。(3)UVA照射15min的雄虫及雌虫MnSOD基因表达量与对照相比无明显差异。灰度值分析表明,雄虫处理组为对照组的0.97倍,雌虫处理组为对照组的1.13倍。说明MnSOD并不参与抗氧化应激反应。(4)UVA照射15min的雄虫及雌虫GST基因表达量明显高于对照水平。灰度值分析表明,雄虫处理组为对照组的1.74倍,雌虫处理组为对照组的3.10倍。说明GST在抗氧化应激过程当中也能起到明显作用,且雌性成虫GST基因表达水平明显高于雄性。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-10
1 前言  10-20
  1.1 昆虫趋光性研究  10-13
    1.1.1 昆虫对单色光行为反应  10-11
    1.1.2 昆虫对光强度的反应  11
    1.1.3 复眼结构及生理研究  11-12
    1.1.4 电生理方面的研究  12
    1.1.5 田间行为学研究  12-13
    1.1.6 昆虫趋光性的假说  13
  1.2 氧化应激及抗氧化机制  13-18
    1.2.1 氧化应激反应  14
    1.2.2 生物的抗氧化防御系统  14-15
    1.2.3 SOD简介  15-16
    1.2.4 GST简介  16-18
  1.3 研究目的及意义  18-19
  1.4 技术路线  19-20
2 材料与方法  20-31
  2.1 供试材料  20-23
    2.1.1 供试昆虫  20
    2.1.2 主要试剂和配方  20-22
    2.1.3 主要实验仪器设备  22-23
    2.1.4 引物合成与测序  23
  2.2 棉铃虫Cu/Zn SOD基因克隆及序列分析  23-28
    2.2.1 棉铃虫RNA的提取  23-24
    2.2.2 总RNA质量检测  24
    2.2.3 cDNA第一链合成  24-25
    2.2.4 RT-PCR反应  25-26
    2.2.5 RT-PCR产物回收及纯化  26
    2.2.6 RT-PCR产物与载体链接及转化  26-27
    2.2.7 测序及生物信息学分析  27-28
  2.3 半定量PCR检测基因表达差异  28-31
    2.3.1 UVA照射处理  28
    2.3.2 总RNA抽提  28
    2.3.3 去除基因组DNA  28
    2.3.4 cDNA第一链合成  28-29
    2.3.5 内参引物及目的基因引物的选择  29
    2.3.6 内参引物PCR  29-30
    2.3.7 Cu/Zn SOD、Mn SOD及GST基因半定量PCR  30-31
3 结果与分析  31-42
  3.1 棉铃虫总RNA的提取  31
  3.2 棉铃虫Cu/ZnSOD、MnSOD及GST扩增结果及同源性分析  31-35
    3.2.1 Cu/ZnSOD扩增结果  31-33
    3.2.2 MnSOD扩增结果  33-34
    3.2.3 GST扩增结果  34-35
  3.3 UVA不同辐射时间下Cu/ZnSOD基因的表达  35-37
  3.4 UVA不同辐射时间下MnSOD基因的表达  37-39
  3.5 UVA不同辐射时间下GST基因的表达  39-42
4 讨论  42-43
参考文献  43-50
致谢  50

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 农作物病虫害及其防治 > 经济作物病虫害 > 纤维作物病虫害 > 棉病虫害 > 虫害 > 棉红铃虫
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