玉米螟取食與meja誘導(dǎo)雙重脅迫篩選玉米內(nèi)源抗蟲基因

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1、又舞戶／李碩±研究生學(xué)位論文玉米娛取食與ＭｅＪＡ誘導(dǎo)雙重脅造篩選玉米內(nèi)源抗蟲基因申請人：李大飛學(xué)號：２１２１２巧培養(yǎng)單位：生備學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)：生態(tài)學(xué)研巧方向：分子生態(tài)學(xué)指導(dǎo)教師：楊峰山教授完成時間：２０１５年３月２８日分類號UDC密級碩士研究生學(xué)位論文玉米螟取食與MeJA誘導(dǎo)雙重脅迫篩選玉米內(nèi)源抗蟲基因申請人:李大飛學(xué)號:2121267培養(yǎng)單位:生命科學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè):生態(tài)學(xué)研究方向:分子生態(tài)學(xué)指導(dǎo)教師:楊峰山教授完成時間：2015年3月28日中文摘要中文摘要農(nóng)田害蟲與作物在長期進(jìn)化中形

2、成了相互克制、相互適應(yīng)的關(guān)系，明確作物自身防御蛋白抗蟲作用并適時加以利用防控蟲害，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義與應(yīng)用價值。明確玉米自身抗蟲防御蛋白功能與茉莉酸甲酯（MeJA）誘導(dǎo)及昆蟲取食脅迫之間的關(guān)聯(lián)性，對合理利用植物抗蟲蛋白防御農(nóng)業(yè)蟲害具有重要指導(dǎo)意義。我們在前期實驗中證明玉米在MeJA條件下對玉米螟生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響，采用用蛋白質(zhì)組學(xué)方法明確MeJA誘導(dǎo)玉米差異蛋白變化規(guī)律，篩選了防御蛋白基因，構(gòu)建載體表達(dá)后對玉米螟具有較好的拒食活性?？紤]到該類防御蛋白基因在植物轉(zhuǎn)錄水平應(yīng)該有顯著差異，我們以RNA-Seq技術(shù)方法為主

3、線，系統(tǒng)研究MeJA和亞洲玉米螟取食雙重脅迫條件下玉米防御蛋白基因轉(zhuǎn)錄變化規(guī)律，以現(xiàn)有玉米基因組庫和GeneBank數(shù)據(jù)庫信息學(xué)數(shù)據(jù)為橋梁，構(gòu)建玉米抗蟲防御蛋白質(zhì)基因圖譜庫，篩選有價值的防御蛋白進(jìn)行序列克隆分析，采用qRT-PCR方法在玉米轉(zhuǎn)錄水平闡明該類蛋白與MeJA誘導(dǎo)和玉米螟取食的關(guān)系，解析植物的誘導(dǎo)防御機(jī)制，最終為利用植物自身抗蟲性，實現(xiàn)環(huán)境友好的控制農(nóng)業(yè)害蟲策略提供科學(xué)依據(jù)。具體結(jié)論如下：1、完成亞洲玉米螟取食（CO組）、MeJA誘導(dǎo)(CJ組)以及雙脅迫處理(JO組)及對照組的轉(zhuǎn)錄組RNA-Seq測序，鑒定了3組處理的顯

4、著差異基因表達(dá)量。2、通過差異基因分布Venn圖分析，初步明確了MeJA誘導(dǎo)與昆蟲取食協(xié)同作用的關(guān)聯(lián)性。3、GO注釋數(shù)據(jù)表明，茉莉酸甲酯誘導(dǎo)對增強(qiáng)玉米自身防御系統(tǒng)與亞洲玉米螟取食的防御效果類似，有一定的共同點(diǎn)。4、使用KEGG篩選的15個玉米防御蛋白基因主要受茉莉酸防御信號途徑調(diào)控。5、9個玉米防御蛋白基因(LOX5、BBTI2、BBTI11、BBTI12、BBTI13、Cl-1B、TPS10、DOX、A20/AN1)成功克隆的序列大小與測序結(jié)果相一致，明確-I-黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文了候選抗蟲基因的相關(guān)信息。6、對候選抗蟲基因進(jìn)

5、行qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，所有候選抗蟲基因的差異表達(dá)量均明顯提高，其平均倍數(shù)變化與其轉(zhuǎn)錄組測序的分析結(jié)果相一致，確認(rèn)了玉米內(nèi)源抗蟲基因；茉莉酸甲酯誘導(dǎo)和亞洲玉米螟取食對玉米抗蟲蛋白基因LOX5、BBTI2、BBTI13、CI-1B、DOX的表達(dá)有協(xié)同作用。關(guān)鍵詞：玉米亞洲玉米螟MeJARNA-Seq防御蛋白基因玉米抗蟲機(jī)制-II-AbstractAbstractInthelong-termevolution,agriculturalpestsandcropformedarelationshipofmutualrestraint,a

6、ndadaptation,clearlyknowingpestresistantcropcharacteristicsofitsowndefenseproteinandutilizedthem,andhasimportantsignificanceandapplicationofscientificvaluetopromotethesustainabledevelopmentofagriculture.Clearingcorninsectresistantdefenseproteinsandmethyljasmonate(MeJA

7、)inducedbyinsectfeedingandrelevanceofstress,whichhasimportantguidingsignificancetotherationaluseoftheadvantagesofagriculturalpestsofplantdefense.Earlyexperimentalresultsshowthat:thecornundertheinductionofMeJAtothegrowthanddevelopmentofthecornborerhaveasignificantimpac

8、t.UsingproteomicsmethodtoclearthatwithMeJAinduced,weknowthatthelawofdifferenceproteinofcorn,screeningthedefenceproteingene,a