1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
马铃薯甲虫(Leptinotarsa Decemlineata Say)属于鞘翅目叶甲科,英名为Colorado potato beetle或Colorado beetle,是一种重要的世界性马铃薯食叶害虫[1]。
马铃薯甲虫自上世纪90年代初传入我国后,20 年来自西向东传播, 目前我国新疆北部大部分区域均有分布,并出现逐年扩张的趋势,是我国对外重大检疫性害虫和重要外来入侵害虫之一[2]。
暴食期的马铃薯甲虫幼虫与成虫能将马铃薯叶片吃尽,通常使农田减产30%~50%,大发生年有时减产高达90%,对各国农业经济造成重大危害。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标: 通过克隆马铃薯甲虫( Leptinotarsa decemlineata) 烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR) 基因的全长序列并分析其时空表达量差异,为新烟碱类药剂靶标抗性机制的研究提供重要基础。
研究内容:本课题应用克隆技术得到马铃薯甲虫六个亚基基因和一个β亚基基因的全长cDNA序列,并进行序列分析,利用荧光定量PCR分析测试基因在马铃薯甲虫中的时空表达谱。
拟解决的关键问题:长期以来化学药剂是有效控制该虫的主要手段之一,由此导致马铃薯甲虫对常用的各类杀虫剂,包括目前生产上的主导药剂噻虫嗪、吡虫啉等新烟碱类产生了不同程度的抗性。
3. 研究的方法与方案
研究方法:利用荧光定量PCR分析马铃薯甲虫nAChR基因的时空表达谱。
技术路线:按照Trizol试剂说明进行马铃薯甲虫的总RNA提取 ↓ 反转录反应 ↓ 设计荧光定量PCR的引物 ↓荧光定量PCR反应 ↓ 结果与分析实验方案:1.马铃薯甲虫nAChR基因片段的获得采用生物信息学方法,利用华大基因公司已测得的马铃薯甲虫转录组数据和已报道的nAChR基因进行BLAST搜索,筛选有可能的马铃薯甲虫nAChR基因片段序列,然后设计特异性引物,利用PCR进行克隆验证。
2.马铃薯甲虫总RNA的提取、cDNA的合成及引物设计按照Trizol试剂说明进行总RNA提取。
4. 研究创新点
本课题以马铃薯甲虫为研究对象,利用实时荧光定量PCR技术分析烟碱型乙酰胆碱受体( nAChR ) α1、α2、α3、α6、α8、α10、β1基因,在马铃薯甲虫不同发育阶段(卵、1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、蛹、成虫)和成虫不同部位(头、胸、腹)的表达量差异。
目前有关马铃薯甲虫nAChR基因的课题内容及研究成果甚少,相关的抗性机制研究由于对马铃薯甲虫nAChR分子结构的缺乏了解而进展缓慢。
因此,此课题的研究内容及成果具有创新性。
5. 研究计划与进展
2014年8月--9月 按照Trizol试剂说明进行马铃薯甲虫的总RNA提取。
以总RNA为模板,进行反转录,用于烟碱型乙酰胆碱受体亚基全长cDNA的克隆。
2014年9月--10月 设定引物,使用实时荧光定量PCR进行引物筛选利用溶解曲线以确定引物的有效性。
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