摘要: 【目的】建立花椒窄吉丁Agrilus zanthoxylumi转录组数据库,挖掘其基因组数据。【方法】采用高通量测序平台Illumina NovaSeq6000对花椒窄吉丁成虫不同组织(触角、头、胸、腹、足、翅)进行转录组测序、序列组装,使用BLAST软件将花椒窄吉丁unigenes序列与公共数据库进行比对,BLAST同源性搜索的方法从中筛选出与其化学感受相关的基因,并与其他已研究发表的鞘翅目昆虫化学感受相关基因的核酸序列比对,进行系统发育分析。利用RPKM值对这些基因在花椒窄吉丁成虫不同组织中的表达量进行分析。【结果】经测序及序列拼接后共得到80 320条unigenes和169 398条contigs,其G+C比例分别是37.63%和39.18%,平均长度分别为828.75和1 084.33 bp; unigenes长度主要分布在200400 bp的共有37 374条,占全部unigenes的46.53%。在NR数据库中注释的与花椒窄吉丁转录组相似基因所属物种分布为赤拟谷盗Tribolium castaneum所占比例26.80%,其后依次是小家鼠Mus musculus(13.87%),蛀犀金龟Oryctes borbonicus(5.26%),山松甲虫Dendroctonus ponderosae(4.10%),黑蚁Lasius niger(2.36%),其他物种所占比例是47.61%。在GO数据库中比对到27 488个unigenes,可分为分子功能、细胞组分和生物学进程三大类共59个过程;利用KOG数据库功能注释分为25类,注释到unigenes最多功能类别的是普通功能,共4 666个,最少的是与细胞移动相关,共40个;将80 320个unigenes映射到KEGG数据库中,21 104条unigens注释到代谢通路35个,占26.27%,注释最多的代谢途径是转录途径,共涉及到2 037条unigenes。从NR数据库中共注释到8个气味受体(odorant receptor, OR)基因、7个离子型受体(ionotropic receptor, IR)基因和6个味觉受体(gustatory receptor, GR)基因,各组织中的基因表达量分析发现,这3类化学感受相关基因在成虫触角中的表达量显著高于其他组织中的表达量,雌、雄触角中表达量差异最显著的为AzanOR1,而在雌、雄成虫足中这3类化学感受相关基因表达量没有差异。【结论】本研究首次获得了花椒窄吉丁转录组数据,为进一步研究花椒窄吉丁的基因功能奠定了分子基础。

摘要: 【目的】探明褐飞虱Nilaparvata lugens成虫肠道微生物群落结构和多样性。【方法】分离褐飞虱成虫完整肠道并提取总DNA,利用Illumina MiSeq(PE300)技术对其肠道细菌16S rRNA的V3-V4变异区和真菌ITS2序列进行测序,统计肠道微生物的操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数量,分析其物种组成、丰度及Alpha多样性。并通过qPCR技术验证随机挑选注释到的4种肠道菌的高通量测序数据的有效性。【结果】分别获得褐飞虱成虫肠道细菌16S rRNA和真菌ITS2优质序列32 395和24 986条,根据序列相似性进行聚类分析分别获得235和128个OTUs。其中,细菌共注释到7个门, 15个纲, 26个目, 45个科和73个属;真菌共鉴定到3个门, 9个纲, 12个目, 15个科和18个属。在门分类水平上,细菌以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势门类;真菌以子囊菌门(Ascomycota)为绝对优势菌门。在属分类水平上,细菌的优势属为不动杆菌属Acinetobacter以及紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)未确定属和毛螺菌科(Lachnospiraceae)未确定属,其丰度分别为36.37%, 17.22%和15.01%;真菌的优势属为粪壳菌纲(Sordariomycetes)未确定属,丰度为95.77%。Alpha多样性分析结果显示,褐飞虱肠道细菌(真菌)的观测物种数、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数分别为235(128), 262.64(165.40), 3.90(0.91)和0.62(0.75)。4种肠道菌的qPCR结果显示高通量测序数据具有较高的有效性。【结论】褐飞虱成虫肠道细菌和真菌群落整体多样性比较丰富。研究结果为从共生微生物角度解析褐飞虱的环境适应性以及开发基于微生物防治的新技术等方面提供了依据。

摘要: 【目的】为研究饲料对不同家蚕Bombyx mori品种肠道微生物菌群的影响。【方法】以筛选到的家蚕广食性品种GS和普通品种1015为研究对象,收集从收蚁开始分别饲育桑叶(GS. m和C1015. m组)和人工饲料(GS. b组)至4龄盛时期的家蚕肠道样本,采用高通量测序的方法对其肠道微生物16S r DNA的V3-V4区进行测序分析,比较它们之间肠道微生物的差异。【结果】在门水平上,所测家蚕肠道样本的优势菌为厚壁菌门(Firmicutes)和变形杆菌门(Proteobacteria);在科水平上,所测样本主要优势菌为明串珠菌科(Leuconostocaceae)、乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等;在属水平上,所测样本主要的优势菌为魏斯氏属Weissella、乳酸菌属Lactobacillus、布赫纳氏菌属Buchnera、甲基杆菌属Methylobacterium、叶瘤菌属Phyllobacterium、肠球菌属Enterococcus和脆弱拟杆菌属Bacteroides等。家蚕品种GS经桑叶和人工饲料饲育后,甲基杆菌属Methylobacterium、布赫纳氏菌属Buchnera等菌属仅在桑叶饲育的GS肠道内出现,而魏斯氏菌Weissella、短芽孢杆菌属Brevibacillus等菌属只在人工饲料饲育的GS肠道内出现。同是桑叶饲育的家蚕品种GS和1015,其肠道内相同的优势菌有叶瘤菌属Phyllobacterium、脆弱拟杆菌属Bacteroides、不动细菌属Acinetobacter等。相较于广食性蚕品种GS的肠道菌群,肠球菌属Enterococcus、草螺菌属Herbaspirillum、丝硫菌属Thiothrix等菌属仅在普通蚕品种1015肠道中被检测到。GS. b组家蚕肠道细菌的物种多样性低于GS. m和C1015. m。GS. m肠道中丰度差异显著性最高的菌群为变形菌门(Proteobacteria),GS. b肠道中丰度差异显著性最高的菌群为杆菌纲(Bacilli)和乳杆菌目(Lactobacillales),而C1015. m肠道中丰度差异显著性最高的菌群为粪肠球菌属Enterococcus和肠球菌科(Enterococcaceae)。【结论】经桑叶饲育的不同蚕品种(GS和1015)的肠道微生物比人工饲料饲育的家蚕肠道微生物更趋于一致;经桑叶饲育的广食性家蚕肠道微生物物种多样性较高于经人工饲料饲育的广食性家蚕。

摘要: 对新疆石河子刺腿食蚜蝇Ischiodon scutellaris Fabricius内生可培养酵母菌和不可培养酵母菌的种类进行鉴定及多样性分析,明确刺腿食蚜蝇主要酵母种类及分布规律,为酵母菌资源的开发利用提供科学依据。通过Illumina (MiSeq)平台高通量测序和生物信息学分析,以及对刺腿食蚜蝇过滤液富集培养,选取其代表菌株进行糖发酵、碳源利用等生理生化检测及26S rDNA D1/D2区进行测序,对刺腿食蚜蝇中可培养酵母菌分离鉴定系统进化分析,得到刺腿食蚜蝇中酵母菌物种分布多样性信息及微生物群落结构组成。从刺腿食蚜蝇体内共分离获得14株可培养酵母菌株,属于Kodamaea,Saccharomyces,Wickerhamomyces 3个属;不可培养酵母菌含量≥1.49%,主要有16属,为Filobasidium(黑粉菌属),Udeniomyces,Candida(假丝酵母属),Metschnikowia(梅奇酵母属),Pichia(毕赤酵母属),Prototheca,Papiliotrema,Dipodascus,Kwoniella,Schizosaccharomyces(裂殖酵母),Acaromyces(阿卡酵母属),Cryptococcus(隐球酵母属),Cystofilobasidium,Tetrapisispora,Aureobasidium(金担子菌属),Zygosaccharomyces(接合酵母属)等。研究结果显示刺腿食蚜蝇内生酵母菌组成具有多样性,体内有着丰富的酵母菌种群,需要进一步开展昆虫体内的酵母菌种群的系统研究。

摘要: 优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa是一种在我国具有悠久人工饲养历史的鸣虫。简单重复序列(Simple sequence repeats,SSR)非常适用于种群遗传研究。本文运用MISA软件分别在优雅蝈螽转录组和基因组浅层测序结果中发现15 042和40 611个SSR位点。转录组中,双碱基型最为丰富5 444个(36.19%),其次为单碱基型4 785个(31.81%)和三碱基型4 273个(28.41%),而四碱基型514(5.83%)和五碱基型26(0.33%)极少,没有发现六碱基型。基因组浅层测序结果中,以三碱基型(38.89%)和四碱基型(38.43%)最为丰富,单碱基型(10.34%)和双碱基型(11.72%)次之,五碱基型(0.54%)和六碱基型(0.08%)最少。基因组浅层测序结果中SSR位点的密度为876.20个/Mb,约为转录组143.06个/Mb的6倍。利用primer 3_2.2.3搜索发现优雅蝈螽转录组和基因组浅层测序结果中侧翼序列满足设计引物条件的完整型SSR位点数分别为9 969个(70.18%)和21 437个(67.75%)。本研究加深了对优雅蝈螽基因组的认识和了解,并为下一步大量开发和筛选高质量微卫星标记提供数据支持。