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家蝇Musca domestica是一种变温动物,目前已证明环境温度变化会对家蝇幼虫形态、体内蛋白质、核酸等造成显著差异,但其温度胁迫下转录组水平的差异尚未见报道。本研究利用Illumina HiSeq 4000测序平台对常温28℃和温度胁迫18℃、38℃培养下的3日龄家蝇幼虫进行转录组测序,比较温度胁迫下家蝇幼虫基因表达上的差异,并对差异表达基因进行功能注释及代谢途径分析。同时,采用实时荧光定量PCR对其中8个基因进行了相对定量分析,从而进一步对转录组测序结果进行验证。主要研究结果如下:通过转录组测序共获得45.03 Mb clean reads,经组装去冗余后得到43,570个Unigene,将Unigene比对到七大功能数据库,有33,789个Unigene有注释信息,进一步丰富了家蝇转录组数据信息,为研究温度胁迫下家蝇幼虫转录水平差异提供了基础数据。以上述转录组测序结果为参考基因,将温度胁迫18℃(Md18)、38℃(Md38)培养下的3日龄家蝇幼虫与常温28℃(Md28)下的进行数字基因表达谱比较分析,18℃和38℃培养的家蝇幼虫分别有10,863个和11,606个基因表达发生了显著变化,其中有6,460个基因在18℃和38℃培养的家蝇幼虫中均有显著差异表达。将差异表达基因进行GO功能显著性富集性分析,结果显示在细胞组分分类中,Md18和Md38差异表达基因比例较为突出的3个亚类均是细胞(cell)、细胞组成(cell part)和细胞内(intracellular);在分子功能分类中,差异表达基因比例较为突出的均是结合(binding)和催化过程(catalytic activity);在细胞过程分类中,Md18和Md38差异表达基因比例较为突出的均是细胞过程(cellular process)、代谢过程(metabolic process)和单有机物过程(single-organism process)。结果说明温度胁迫对家蝇幼虫体内的代谢活动、细胞凋亡、增殖与分化、分子结合等造成显著影响。从表达谱结果分析中选取了8个差异表达基因,包括3个热激蛋白基因(Unigene15829、Unigene31003、Unigene26272),3个GST基因(CL1217.Contig3、Unigene25997、CL2294.Contig1)和2个细胞色素P450基因(CL914.Contig1、Unigene11717)对表达谱结果进行验证,结果显示8个基因在Md18和Md38中均有不同程度的上调,各基因相对表达量与表达谱结果相符,从而说明表达谱测序分析结果较为可靠。