青海草原毛虫气味结合蛋白基因与生物信息学分析

青海草原毛虫(Gynaephora qinghaiensis)是危害青藏高原高寒草甸最重要的害虫之一。本研究通过第二代高通量测序技术对青海草原毛虫4龄幼虫、雌雄成虫进行转录组测序并进行基因功能注释,同时筛选获得其气味结合蛋白基因(GqinOBPs)并进行生物信息学分析。结果表明:转录本经过组装之后总计得到63335条unigenes,在全部unigenes中筛选并鉴定出17个GqinOBPs基因,通过生物信息学分析发现这些气味结合蛋白为热稳定性蛋白,亚细胞定位主要在胞外,二三级结构主要由α螺旋和无规则卷曲组成,多序列比对显示GqinOBPs具有昆虫OBPs的半胱氨酸模式识别序列;系统分析表明,GqinOBPs基因与同是鳞翅目昆虫的桃蛀螟、小线角木蠹蛾和沙棘木蠹蛾亲缘关系较近。该研究首次公开并分析青海草原毛虫转录组数据,同时挖掘出其气味结合蛋白基因,为进一步研究青海草原毛虫的基因功能奠定基础。

青海草原毛虫转录组分析及SSR位点开发

青海草原毛虫(Gynaephora qinghaiensis)是青藏高原牧区重要的害虫之一。本研究采用Illumina HiSeqTM2000高通量测序平台对青海草原毛虫成虫和4龄幼虫进行转录组测序,在此基础上筛选其微卫星(Single sequence reperts, SSR)位点并挖掘微卫星引物。本研究共获得63 335条unigenes,有12 597个微卫星位点分布于9 851条unigenes中。通过KOG,GO注释和KEGG通路数据库分析发现,unigenes注释主要集中于一般功能预测、细胞进程和碳水化合物代谢过程。SSR重复类型主要为单核苷酸和二核苷酸重复,(A/T)n是单核苷酸重复中最主要的基元类型,占总SSR位点的71.37%,(AC/GT)n为二核苷酸重复的优势基元,占总SSR位点数的6.06%,且SSR数量随重复次数增加而降低,重复次数类型随基元序列长度增长而减少。利用Primer 3软件设计出2 714对青海草原毛虫SSR引物,随机挑出25对引物进行PCR验证,有11对引物扩增出目的DNA片段。本研究基于转录组数据成功筛选出青海草原毛虫微卫星位点,为进一步研究其种群遗传学和发生动态提供数据支撑。