1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
目前已知调控昆虫蜕皮与变态的激素主要有保幼激素(juvenilehormone, JH) 和蜕皮激素(molting hormone)两大类,两者协同作用调控基因网络的级联反应和相互作用。蜕皮激素调控昆虫的蜕皮与变态,保幼激素抑制蜕皮激素调节的各种分子活动,控制昆虫的蜕皮。在幼虫取食期,保幼激素存在时,蜕皮激素启动幼虫不同龄期间的蜕皮;在变态期,保幼激素滴度降低或消失时,蜕皮激素启动变态蜕皮。
激素缺乏学说和保幼激素(JH)调节论,是两种对昆虫进入滞育的解释。激素缺乏学说用于解释蛹滞育的内分泌基础,其认为当幼虫大脑神经(NS)系统变为不活动、心侧体(CC)停止分泌促蜕皮激素时,昆虫便开始滞育;当心侧体重新开始释放促蜕皮激素后,幼虫形态变化才恢复。保幼激素调节论提出滞育幼虫与滞育蛹不同,咽侧体(CA)保持活跃分泌保幼激素,保幼激素通过调节蜕皮激素(MH)的分泌来诱导以及维持滞育。
幼虫通过调控内分泌腺活性,改变激素水平而诱导、维持和解除休眠[1-2]。幼虫休眠常通过两种方式实现,即失活蜕皮激素(MH)产生器官前胸腺或激活保幼激素(JH)产生器官咽侧体。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:通过荧光定量PCR的方法对合成保幼激素以及蜕皮激素关键酶JHAMT、CYP15A1、CYP307A1、CYP306A1、CYP314A1这五个基因的相对表达量进行测定,以期初步探讨激素对灰飞虱若虫滞育的调节机制。
研究内容:本课题以JHAMT、CYP15A1、CYP307A1、CYP306A1、CYP314A1五个基因为研究对象,通过荧光定量PCR的方法对合成保幼激素以及蜕皮激素关键酶JHAMT、CYP15A1、CYP307A1、CYP306A1、CYP314A1这五个基因的相对表达量进行测定。
拟解决的关键问题:初步探讨激素对灰飞虱若虫滞育的调节机制。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
1、dsRNA的制备
利用PCR反应体系制备体外转录模板,获得的目标PCR产物使用Promega公司产品Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System试剂盒回收,在-70℃超低温冰箱中保存备用。
4. 研究创新点
本实验通过对保幼激素以及蜕皮激素合成过程中几个重要调控酶基因表达量的变化来初次阐述激素对灰飞虱滞育的调控。
5. 研究计划与进展
2013年8月 阅读文献及准备实验材料
2013年9月--10月 将采集的灰飞虱放入261℃、光周期LD16:8室内培养箱内进行人工饲养。
2013年11月--12月 用实时定量PCR检测不同条件下的灰飞虱目标基因(JHAMT、CYP15A1、CYP307A1、CYP306A1、CYP314A1)表达量的变化。
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