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七星瓢虫Coccinella septempunctata.是一种优良的捕食性天敌昆虫,可捕食多种果树或农作物上的蚜虫,食量大,分布广,繁殖能力强。滞育是昆虫适应不良环境条件的一种遗传现象,利用昆虫滞育这一特点能帮助大幅度延长天敌产品的货架期,促进天敌昆虫产业发展,为农林害虫的生物防治提供产品支撑。近年来,随滞育研究的深入,七星瓢虫滞育阶段的生理生化变化及调控手段方面取得了一定进展,但其滞育的分子作用机制仍不清楚。为此,本研究利用IlluminaHiseq2500高通量转录组测序平台对七星瓢虫三种发育阶段的样本进行测序,通过denovo拼接组装以及基因注释等手段,对其三个阶段的测序结果进行两两比较筛选出差异表达基因,发掘出与滞育关联的候选基因,为后续研究其生物功能提供支撑。在此基础上利用荧光定量PCR技术对转录组测序结果进行检验,同时利用RACE技术对滞育关联基因JHE进行克隆,并利用生物信息学软件对其进行初步分析,为后期进行功能验证及表达分析奠定基础。主要研究结果如下:1.利用IlluminaHiseq2500技术对七星瓢虫非滞育、滞育及滞育解除三种发育阶段进行测序后,对所得原始数据进行预处理,拼接组装获得82820条unigene序列,平均长度921bp。将所有的unigene与选定数据库进行BLASTX 比对,注释上的基因共有37872个,并对所有基因进行COG分类,GO功能分类以及KEGG代谢通路分析,了解这些基因间的联系及生化反应网络。通过对非滞育组、滞育组及滞育解除组之间进行两两对比,滞育组与非滞育组筛选出差异表达基因3501个,滞育组与滞育解除组共筛选出差异表达基因1427个。对这些差异表达基因进行GO和KEGG富集分析,发现在脂肪酸合成途径中差异表达基因最富集。2.深入分析两组比对结果,将在滞育组上调且滞育解除组下调的unigene定义为滞育关联基因,共有443个基因为滞育关联基因。应用KEGG KAAS在线pathway 比对分析工具对上调表达基因进行通路富集分析,结果发现这些基因主要集中在碳水化合物代谢、脂质代谢以及信号转导等途径中。3.根据已有研究筛选出可能与滞育相关联的8个基因进行qPCR验证,结果表示,qPCR验证与转录组测序结果基本一致,说明转录组结果可信。同时将这些基因在滞育期间6个时间点的表达量进行比较,结果表明,大部分基因在滞育30d或者40d的时候表达量最高,表明七星瓢虫在30 d以后开始进入滞育维持期,同时也间接地证明转录组的取样方法可靠。4.保幼激素酯酶是保幼激素代谢过程中的关键酶之一,利用cDNA末端快速扩增技术克隆CsJHE基因的cDNA全长序列,该基因全长2317bp,包括一个1755bp的开放阅读框,编码584个氨基酸,预测该基因编码蛋白的分子量为66.46ku,理论等电点为8.36。蛋白保守结构域分析发现,该基因编码的蛋白具有两个完整的保守结构域—羧酸酯酶家族及酯酶/脂肪酶超家族,这与其他昆虫保幼激素酯酶预测结果一致。系统发育树构建结果表明,七星瓢虫与同属鞘翅目瓢甲科的异色瓢虫基因亲缘关系最近。