玉米螟取食與MeJA誘導雙重脅迫篩選玉米內(nèi)源抗蟲基因.pdf

1、農(nóng)田害蟲與作物在長期進化中形成了相互克制、相互適應的關系，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，對促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義與應用價值。明確玉米自身抗蟲防御蛋白功能與茉莉酸甲酯(MeJA)誘導及昆蟲取食脅迫之間的關聯(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，采用用蛋白質組學方法明確MeJA誘導玉米差異蛋白變化規(guī)律，篩選了防御蛋白基因，構

2、建載體表達后對玉米螟具有較好的拒食活性。考慮到該類防御蛋白基因在植物轉錄水平應該有顯著差異，我們以RNA-Seq技術方法為主線，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)庫信息學數(shù)據(jù)為橋梁，構建玉米抗蟲防御蛋白質基因圖譜庫，篩選有價值的防御蛋白進行序列克隆分析，采用qRT-PCR方法在玉米轉錄水平闡明該類蛋白與MeJA誘導和玉米螟取食的關系，解析植物的誘導防御機制

3、，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)害蟲策略提供科學依據(jù)。具體結論如下:
　　1、完成亞洲玉米螟取食（CO組）、MeJA誘導(CJ組)以及雙脅迫處理(JO組）及對照組的轉錄組RNA-Seq測序，鑒定了3組處理的顯著差異基因表達量。
　　2、通過差異基因分布Venn圖分析，初步明確了MeJA誘導與昆蟲取食協(xié)同作用的關聯(lián)性。
　　3、GO注釋數(shù)據(jù)表明，茉莉酸甲酯誘導對增強玉米自身防御系統(tǒng)與亞洲玉米螟取食的防御

4、效果類似，有一定的共同點。
　　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果相一致，明確了候選抗蟲基因的相關信息。
　　6、對候選抗蟲基因進行qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，所有候選抗蟲基因的差異表達量均明顯提高，其平均倍數(shù)變化