2017-11-03
研究背景：
柑桔(jie)大實蠅(ying)，又名桔(jie)大實蠅(ying)，柑桔(jie)大果蠅(ying)。被害(hai)果稱“蛆(qu)果”、“蛆(qu)柑”。實蠅(ying)是植(zhi)(zhi)食性昆蟲，每年秋(qiu)季(ji)是其產卵的活(huo)躍期，它們(men)通過尾部(bu)的排(pai)卵器“注射”到(dao)植(zhi)(zhi)物的果實當(dang)中進行(xing)孵化。而幼(you)蟲則危害(hai)植(zhi)(zhi)物各部(bu)，從根、莖、葉、花(hua)乃至果實。
為了(le)更好(hao)的(de)闡明柑桔大(da)實蠅滯育期的(de)分(fen)子生(sheng)物(wu)(wu)學機(ji)制，西南大(da)學王(wang)佳課題(ti)組聯(lian)合派森諾生(sheng)物(wu)(wu)利用高通量測序(xu)技術研究五個蛹發育時期的(de)基(ji)因變(bian)化規律，該結果揭示了(le)整個滯育期生(sheng)理通路的(de)變(bian)化，也為柑桔大(da)實蠅滯育過程研究帶來新的(de)思路。
研究結果：
五個(ge)發育時期（PreD，ED，MD，LD，PD）的(de)(de)組間兩兩比較共發現4808個(ge)顯著差(cha)異(yi)基(ji)(ji)(ji)因(yin)，校(xiao)正之后共發現3290個(ge)差(cha)異(yi)基(ji)(ji)(ji)因(yin)，這些(xie)差(cha)異(yi)基(ji)(ji)(ji)因(yin)主要分布在內分泌(mi)系統(tong)和(he)消化系統(tong)中(zhong)的(de)(de)代謝和(he)信號轉導相關(guan)通路中(zhong)，利用表達模(mo)式的(de)(de)不(bu)同將這些(xie)差(cha)異(yi)基(ji)(ji)(ji)因(yin)分為六類，其(qi)中(zhong)一類和(he)三類中(zhong)的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)因(yin)在PreD和(he)PD兩個時期(qi)中高表達(da)，四(si)類(lei)中的基因在PreD時期(qi)中高表達。
本研究利用KEGG代(dai)(dai)(dai)謝(xie)通(tong)路富集分析近一步研究這些差異基(ji)(ji)因(yin)的潛在功(gong)能，結果顯示：MD和(he)LD組間(jian)兩兩比較差異基(ji)(ji)因(yin)主要富集在丙氨酸(suan)，天冬氨酸(suan)和(he)谷氨酸(suan)代(dai)(dai)(dai)謝(xie)途徑，其他組比較中(zhong)，差異基(ji)(ji)因(yin)主要富集在碳水化合(he)(he)物(wu)代(dai)(dai)(dai)謝(xie)，脂質(zhi)代(dai)(dai)(dai)謝(xie)，氨基(ji)(ji)酸(suan)代(dai)(dai)(dai)謝(xie)，其他次生代(dai)(dai)(dai)謝(xie)物(wu)的生物(wu)合(he)(he)成(cheng)，外源性物(wu)質(zhi)降解和(he)代(dai)(dai)(dai)謝(xie)，信(xin)號(hao)轉導等相(xiang)關(guan)通(tong)路中(zhong)。
圖1.組間(jian)兩兩比較差異(yi)基因
圖(tu)2.PCA主成分分析
圖3.差異基因聚類熱圖
本研究挑(tiao)選21個(ge)差異基(ji)因進行qRT-PCR驗證，將qRT-PCR數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)與轉錄(lu)組數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)比較，發(fa)現他們之前相關(guan)性很(hen)高，結果證明了轉錄(lu)組數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)真實可信。
圖4.轉錄(lu)組(zu)數據與(yu)qRT-PCR的相關性驗(yan)證
研究結論：
本(ben)研(yan)究利用轉錄(lu)組和(he)代謝組分(fen)析闡明了蛹發育(yu)(yu)階段的(de)不同差(cha)異表達(da)的(de)基(ji)因(yin)和(he)相關(guan)代謝通路，該研(yan)究為柑桔(jie)大(da)實蠅滯育(yu)(yu)期分(fen)子(zi)功能研(yan)究奠定基(ji)礎，部分(fen)相關(guan)差(cha)異基(ji)因(yin)還需近一步(bu)研(yan)究，以確(que)定其和(he)滯育(yu)(yu)期的(de)關(guan)系。
參考文獻：Wang J, Fan H, Xiong K C, et al. Transcriptomic and metabolomic profiles of Chinese citrus fly, Bactrocera minax (Diptera: Tephritidae), along with pupal development provide insight into diapause program.[J]. Plos One, 2017, 12(7):e0181033.
