摘要
意大利蝗Calliptamusitalicus是新疆草原的优势危害种，取食范围广且繁殖率高，而性别决定基因与害虫种群密度及繁殖力密切相关。本研究首先基于意大利蝗卵期转录组筛选出性别决定同源基因Fem-1(Ferminazation-1)、Tra2（Transformer2）和Dsx（Doublesex），基于雌雄成虫转录组筛选出性腺差异表达基因Notch1和Ywhae,并检测上述基因在意大利蝗发育过程中的表达模式。其次，选取重要性别决定关联基因Tra2进行ORF区克隆，并对其基因序列和蛋白结构进行分析，以明确该基因的分子特征。采用RNAi技术沉默初羽化雌虫卵巢的Tra2，检测不同浓度dsTra2处理后(12,24,48，72h)的沉默效率以确定最佳干扰浓度，并检测此浓度下Tra2下游关联基因(Dsx、Vg、VgR)的表达量变化。最后观察干扰后的雌虫卵巢形态与产卵量变化，综合分析Tra2在意大利蝗中的功能。主要研究结果如下: 1.Fem-1表达量仅在卵期第Ⅰ阶段呈高表达，一至三龄期蝗蝻的表达量无显著变化，自四龄后均为雄性显著高表达。Tra2与Dsx在蝗蝻与性腺中的表达趋势一致，均为一至三龄蝗蝻显著不差异，自四龄后均为雌性显著高表达;Tra2表达量在卵期第Ⅰ和第Ⅷ阶段高表达;Dsx的表达量在第Ⅷ阶段最高。Notch1表达量在卵期第Ⅱ阶段最高，在一至三龄蝗蝻中持续增加，在五龄蝗蝻与成虫性腺出现雌雄差异，且雄性显著表达。Ywhae在卵期第Ⅰ和Ⅸ阶段显著高表达，一龄蝗蝻的表达量最高，随后显著下降，四龄蝗蝻与成虫性腺中为雄性显著表达。 2.意大利蝗Tra2的ORF序列含672bp，编码223个氨基酸;Tra2编码蛋白具有RRM-TRA结构域及特有Linker区。 3.采用不同浓度(1.2μg/μL、1.6μg/μL、2μg/μL)dsTra2处理初羽化蝗虫卵巢，结果显示1.6μg/μLdsTra2于72h后沉默效率最佳，较阴性对照(dsEGFP)显著下降88.7％。Tra2干扰后，其下游关联基因中仅VgR表达量在干扰48h后不显著(P＞0.05)，其他基因表达量皆受RNAi显著影响，呈先增后降趋势(P＜0.05)。dsTra2处理后雌虫卵巢内的卵母细胞数量减少且分布散乱，产卵量显著降低。 综上，Tra2基因确系意大利蝗的性别决定关联基因，且影响意大利蝗的卵巢发育与产卵量。
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