青海草原毛虫幼虫感器类型及GqinOBPs表达分析

为明确青海草原毛虫(Gynaephora qinghaiensis)幼虫感受器的类型及气味结合蛋白GqinOBPs基因在嗅觉识别过程中的功能。本研究通过扫描电镜观察青海草原毛虫6龄幼虫的感受器种类和形状,并通过实时荧光定量检测技术测定GqinOBPs基因在卵、幼虫和蛹中的表达情况。结果显示,青海草原毛虫幼虫触角上分布有7种感器,分别是腔锥形感器(SCo)、4种栓锥形感器(SSTⅠ-Ⅳ)和2种刺形感器(SChⅠ-Ⅱ);头部及口器周围共分布9种感器,分别是3种锥形感器(SBⅠ-Ⅲ),2种刺形感器(SChⅠ-Ⅱ),3种栓锥形感器(SSTⅠ-Ⅲ)和1种毛型感器(ST);足上分布有5种感器,分别是4种刺形感器的(SChⅠ-Ⅳ)和1种锥形感器;毒腺上只有Bohm氏鬃毛感器。基因表达谱分析显示,青海草原毛虫15个OBPs基因在卵、幼虫和蛹中均有不同程度的表达,其中GqinOBP4和GqinOBP10表达量较高。本研究旨在为青海草原毛虫化学感受机制奠定基础,同时也为寻找青海草原毛虫绿色防治的分子靶标提供理论依据。

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。

棕色鳃金龟线粒体基因组全序列测定及分析

【目的】测定分析棕色鳃金龟(Holotrichia titanis)线粒体基因组全序列,并基于线粒体基因组序列探讨棕色鳃金龟的系统发育关系,为揭示棕色鳃金龟的分类地位及对其进行分子生物学研究提供科学依据。【方法】利用Illu-mina NovaSeq二代测序技术对棕色鳃金龟的线粒体基因组进行测序,并对其基因结构特点及碱基组成进行分析。基于17种鞘翅目与3种直翅目外群昆虫的蛋白编码基因(Protein-coding genes,PCGs)序列,应用邻接法(Neighborjoining,NJ)和最大似然法(Maximum likelihood,ML)构建系统发育进化树,分析棕色鳃金龟与其他昆虫的系统发育关系。【结果】棕色鳃金龟线粒体基因组全长16851 bp(登录号MZ726798.1),包含37个基因,分别为13个PCGs、22个tRNA基因和2个rRNA基因,以及1个非编码控制区(D-loop)。棕色鳃金龟线粒体基因组基因之间存在重叠或基因间隔区,其线粒体全基因组中AT含量占比74.30%,碱基组成表现出明显的AT偏好性(AT-skew),且AT-skew为正值,GC偏好性(GC-skew)为负值。PCGs中,cox1基因以特殊的TTG为起始密码子,其余12个基因均以典型的ATN为起始密码子。在22个tRNA基因二级结构中,除trnS1基因因缺少1个二氢尿嘧啶(DHU)导致不能形成完整的三叶草结构外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。系统发育分析结果显示,棕色鳃金龟与暗黑鳃金龟(Holotrichia paral-lela)聚在同一小分支上,二者亲缘关系较近。【结论】获得了棕色鳃金龟线粒体基因组全序列,棕色鳃金龟线粒体基因组符合金龟科昆虫线粒体基因组的一般特征;棕色鳃金龟与暗黑鳃金龟在线粒体基因组学和系统发育上非常相似,在进化上有着相似的进化史。