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稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis）是一种重要的水稻害虫,由于迁徙特性而难以控制,每年在长江中下游地区大量爆发。目前控制稻纵卷叶螟最主要的方法是依靠化学杀虫剂,对环境和人类的生命安全产生重要影响,并且害虫的抗药性与日俱增。几丁质作为一种线型高聚物主要存在于真菌细胞壁、昆虫表皮和围食膜中,在昆虫抵御外界微生物入侵中起着关键作用。希望通过破坏昆虫几丁质代谢途径,有利于开发杀虫剂作用的靶点,为进一步防治稻纵卷叶螟奠定基础。迄今为止,稻纵卷叶螟在几丁质代谢与昆虫抗药性方面的报道很少。由于稻纵卷叶螟全基因组测序尚未完成,转录组测序成为挖掘新基因,研究基因功能的重要方法。尤其在缺乏基因组信息的情况下,可以在转录水平获得特定组织、器官和个体的基因信息,极大推动了稻纵卷叶螟分子生物学的研究。本研究通过对稻纵卷叶螟四龄幼虫转录组测序获得大量reads,经过序列组装与拼接得到Unigene;在基因注释的基础上鉴定几丁质代谢相关的酶以及代谢途径,筛选抗药性相关的基因,为杀虫剂新靶标的开发以及药剂代谢机理的研究奠定基础;充分研究转录组数据,发掘功能性SSR,以期获得可供遗传研究的分子标记。研究结果如下:1.利用高通量测序技术Illumina HiSeqTM 2000对稻纵卷叶螟四龄幼虫进行转录组测序,获得了29,367,797 reads,经过Trinity软件组装得到相应的Contig、Transcript数量,分别为3,381,765和106,407;运用paired-end joining和gap-filling技术拼接得到63,174个Unigene,平均碱基数为753 bp。将63,174个Unigene提交至NCBI Nr数据库进行BLASTx比对,设置阈值E为10-5,其中注释到COG、GO、KEGG、Swiss-prot、Nr的数量分别为8,669、18,176、10,043、24,246和31,810个,总共有32,035个Unigene得到成功注释。2.对Nr数据库进行BLASTx分析,设置阈值E为10-5,鉴定出16个与几丁质代谢相关的酶,包括:CHSA、CHSB、PGM、UNAP、NAGK、CHT1、CHT2、CHT3、CHT5、CHT7、Hex、CDA1、CDA2、CDA4、CDA5和CDA6,相应序列已经在Gene Bank登录,再结合转录组测序得到的KEGG pathway,以及参考相关的文献,绘制出稻纵卷叶螟几丁质代谢通路图。采用qRT-PCR验证和检测三个主要酶类基因:CmCHS1、CmCDA1和CmCHT1在中肠、表皮、幼虫和成虫中的表达量。结果表明:CmCHS1在表皮中高表达,成虫的表达量高于幼虫;CmCHT1在表皮中高表达,幼虫表达量显著高于成虫;CmCDA1在中肠中表达,成虫的表达量高于幼虫。3.对Nr数据库BLASTx分析,设置阈值E为10-5,鉴定出378个分属于15大类的昆虫抗药性相关的基因,包括细胞色素P450、羧酸酯酶、谷胱甘肽转移酶、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱受体、钠离子通道、乙酰胆碱酯酶、水通道蛋白、过氧化氢酶、钙离子通道、氯离子通道、谷胱甘肽过氧化物酶、耐甲氧普灵、超氧化物歧化酶和丝氨酸蛋白酶抑制剂。4.利用转录组获得的数据,挖掘稻纵卷叶螟SSR分子标记,共挖掘到SSR标记位点10,394个,其中单碱基5050个,双碱基1826个,三碱基3408个,四碱基101个,6个五碱基和3个六碱基。综合以上结果,本研究通过对稻纵卷叶螟四龄幼虫转录组测序,鉴定出16种几丁质代谢相关的酶,分析几丁质代谢途径;鉴定出378个昆虫抗药性相关的基因;挖掘10,394个SSR分子标记,这些结果为稻纵卷叶螟的分子水平研究及害虫控制奠定基础。