德国小蠊HMGR对其生长发育及生殖的影响

论文摘要

3-羟甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGR）是甲酰戊酸途经（MVA）的关键酶,MVA是昆虫合成保幼激素（JH）的上游过程。MVA和JH在昆虫的生长发育及生殖过程中起着重要的作用。而HMGR抑制剂和RNA干扰技术,是潜在的害虫防治手段。为了揭示昆虫MVA的调控及JH合成的调控的理论基础,为了探索并建立HMGR抑制剂和RNA干扰技术在害虫治理中的应用基础。本文以德国小蠊（B. germanica Linnaeus）为模型,运用HMGR抑制剂抑制若虫HMGR蛋白,运用RNA干扰技术沉默雌成虫的HMGR表达,研究了德国小蠊HMGR基因对其生长发育及生殖的影响。主要结果如下：HMGR抑制剂抑制1龄若虫HMGR蛋白后,若虫死亡率升高且生长发育被抑制,生长发育的抑制表现为体重增长变慢,羽化时间延迟。死亡率升高的程度和生长发育的程度与处理的日龄呈负相关,与抑制剂浓度成正相关。若虫死亡率出现两个高死亡率峰值,一个在HMGR抑制剂刚刚处理后,也就是2日龄左右,一个在7日龄左右。HMGR抑制剂对若虫发育产生的影响,没有持续性作用。保幼激素类似物处理可以降低死亡率且缓解HMGR抑制剂对生长发育的抑制。HMGR抑制剂抑制末龄若虫HMGR蛋白后,若虫的生长发育被抑制,生长发育被抑制的程度和抑制剂浓度成正相关。保幼激素类似物处理可以缓解HMGR抑制剂对生长发育的抑制。合成了针对德国小蠊成虫HMGR基因的双链RNA（dsRNA）。用不同浓度该dsRNA注射雌性德国小蠊成虫,高浓度该dsRNA处理抑制卵巢发育。0.2μg该dsRNA为临界浓度,0.2μg该dsRNA处理组卵目细胞长度仅为对照组的37.62%,且与对照组差异显著。0.02μg该dsRNA处理组卵目细胞长度为对照组的80.32%,且与对照组差异显著。0.002μg该dsRNA处理组细胞长度则与对照组无差异。用不同浓度该dsRNA注射雌性德国小蠊成虫,高浓度该dsRNA处理抑制生殖附腺发育。0.2μg该dsRNA为临界浓度,0.2μg该dsRNA处理组生殖附腺小管宽度仅为对照组的54.52%,且与对照组差异显著。0.02μg该dsRNA处理组生殖附腺小管宽度则与对照组无差异。用不同浓度该dsRNA注射雌性德国小蠊,高浓度该dsRNA处理雌成虫表现为绝育。0.2μg该dsRNA为临界浓度,0.2μgdsRNA处理组不产生卵荚。0.02μgdsRNA处理组40%产生卵荚,0.002μg dsRNA与对照组全部产生卵荚。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 德国小蠊研究概况
• 1.1.1 德国小蠊的形态特征及生物学特性
• 1.1.2 德国小蠊的危害情况及防治方法
• 1.1.3 德国小蠊的抗药性及其机理研究进展
• 1.2 昆虫保幼激素研究概况
• 1.2.1 保幼激素的合成、代谢与调控
• 1.2.2 保幼激素的生理功能及分子作用机制
• 1.2.3 保幼激素及其类似物的应用
• 1.3 HMG-CoA还原酶研究进展
• 1.3.1 甲羟戊酸途径（MVA）
• 1.3.2 HMG-CoA还原酶（HMGR）
• 1.3.3 HMGR抑制剂
• 1.4 RNAi技术研究概况
• 1.5 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 方案设计
• 2.1.1 HMGR抑制剂处理德国小蠊若虫
• 2.1.2 RNAi干扰德国小蠊成虫HMGR基因
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 虫源及饲养方法
• 2.2.2 实验试剂
• 2.3 HMGR抑制剂处理德国小蠊若虫
• 2.3.1 HMGR抑制剂在不同日龄处理德国小蠊1龄若虫
• 2.3.2 不同浓度HMGR抑制剂处理德国小蠊1龄若虫
• 2.3.3 HMGR抑制剂和JH类似物混合处理德国小蠊1龄若虫
• 2.3.4 HMGR抑制剂处理德国小蠊6龄若虫
• 2.4 RNAi干扰德国小蠊成虫HMGR基因
• 2.4.1 德国小蠊成虫HMGR基因特异片段的克隆
• 2.4.2 带有T7启动子的DNA模板的制备
• 2.4.3 dsRNA合成与纯化
• 2.4.4 dsRNA的注射
• 2.4.5 RNA干扰后德国小蠊成虫HMGR基因后生理学指标检测
• 2.4.6 RNA干扰后德国小蠊成虫HMGR基因后表型的观察
• 2.5 结果分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 HMGR抑制剂处理德国小蠊若虫
• 3.1.1 HMGR抑制剂在不同日龄处理德国小蠊1龄若虫
• 3.1.2 不同浓度HMGR抑制剂处理德国小蠊1龄若虫
• 3.1.3 HMGR抑制剂和JH类似物混合处理德国小蠊1龄若虫
• 3.1.4 HMGR抑制剂处理德国小蠊6龄若虫
• 3.2 RNAi干扰德国小蠊成虫HMGR基因
• 3.2.1 德国小蠊成虫HMGR基因特异片段的克隆
• 3.2.2 带有T7启动子的DNA模板的制备
• 3.2.3 dsRNA合成与纯化
• 3.2.4 RNA干扰后德国小蠊成虫HMGR基因后生理学指标检测
• 3.2.5 RNA干扰后德国小蠊成虫HMGR基因后表型的观察
• 4 结论与讨论
• 4.1 HMGR抑制剂处理德国小蠊若虫
• 4.1.1 HMGR抑制剂在不同日龄处理德国小蠊1龄若虫
• 4.1.2 不同浓度HMGR抑制剂处理德国小蠊1龄若虫
• 4.1.3 HMGR抑制剂和JH类似物混合处理德国小蠊1龄若虫
• 4.1.4 HMGR抑制剂处理德国小蠊6龄若虫
• 4.2 RNAi干扰德国小蠊成虫HMGR基因
• 4.3 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 附录1 缓冲液配制
• 附录2 个人简历