基于小菜蛾抗菌肽表达调控的MicroRNAs及其功能研究
批准号:
31371989
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
金丰良
依托单位:
学科分类:
生物防治
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄寿山、初志战、赵慧、唐良德、王爽、郑志华、李鹏
中文摘要
MicroRNAs(miRNAs)是生物体内一类新型保守的非编码单链小分子RNA,通过抑制或降解功能基因的mRNA,参与细胞生长、发育等生命活动的调控过程。为探索miRNAs 对昆虫抗菌肽表达的调控,本项目拟以小菜蛾为研究对象:构建miRNA 文库及深度测序,鉴定小菜蛾体内miRNAs的种类和数量;基因芯片筛查调控小菜蛾抗菌肽表达的miRNAs(AMP-miRs),利用活体过量表达或RNAi干扰AMP-miRs在小菜蛾体内的表达,运用定量RT-PCR、Northern blot检测小菜蛾抗菌肽及相关免疫基因的表达差异,阐明AMP-miRs在小菜蛾抗菌肽产生过程中的功能;利用荧光素酶载体系统和RNAi技术明确AMP-miRs调控的靶标基因。通过上述研究,阐明AMP-miRs调控小菜蛾抗菌肽表达的机理。研究结果不仅有助于深入理解害虫的免疫调控机制,也为通过调控害虫的免疫系统来控制害虫奠定基础。
英文摘要
MicroRNAs (miRNAs) are small endogenous non-coding RNAs that post-transcriptionally regulate gene expression in eukaryotes. They are known to play diverse roles in physiological processes such as homeostasis and development.In this project, in order to elucidate the regulation of expression of antibacterial peptids of Plutella xylostella by miRNAs, the miRNAs library will be constructed and the diversity and quantity of miRNAs will be identified by deep-sequencing. Microarray will be used to screen the miRNAs which ragulated the transcripion of antibacterial peptides(named AMP-miRs),and then over-expression and RNA interference (RNAi) will be used to over-express or knock down the expression of the AMP-miRs, either completely silencing or impairing the signal transduction pathway that regulates the immune response in the P.xylostella. Silencing of AMP-miRs may result in easily infection of P. xylostella by pathogenic microorganisms and increase the mortality. Quantitative RT-PCR and Northern blot will be used to verify the spatial and temporal expression profiles of antibacterial peptides genes and immune-related genes after AMP-miRs are silenced by dsRNA to elucidate the functions of AMP-miRs in the immune system. The software miRanda will be used to predict antibacterial peptides target of immune-related miRNAs, and then confirmed by luciferase system and RNAi. The results of this project will not only provide information to understand the regulation of the expression of antibacterial peptides on the RNA level,but also lay a basis for biological control of insect pests based on the regulation of insect immune system.
为阐明microRNA对抗菌肽表达的调控机理,本项目利用RNA-Seq测定了玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea,绿僵菌素Destruxin, Bacillus thuringiensis (Bt)处理小菜蛾后不同时间的转录组和小RNA文库,筛选了小菜蛾免疫外界微生物的免疫相关microRNA和mRNA,并对microRNA和mRNA的关联性进行了动态分析,预测了其靶标相关性,初步确定了免疫相关microRNA的靶标及其在免疫系统中的功能;并利用RNAi技术明确了部分microRNA靶标的功能。具体结果如下:.1、.筛选了miR-2, miR-9a, miR-745, miR-7b,和miR-2767等主要调控Toll信号通路产生的抗菌肽及酚氧化酶级联反应来抵御I. fumosorosea的侵染的microRNA,qRT-PCR明确了其对I. fumosorosea侵染表达时效性。.2、.筛选并确定了miR-276主要调节ßGBP和Relish的表达,从而调控酚氧化酶级联反应和Imd信号通路产生的抗菌肽来免疫Destruxin的毒性,qRT-PCR明确了其对Destruxin免疫表达时效性。.3、.确定了mir-317直接参与调控小菜蛾抗菌肽Gloverin1(Px_105389810)基因的表达,miR-1调控Lysozyme,miR-263参与lectin的表达来调控小菜蛾免疫Bt的侵染。荧光素酶系统明确了其相互靶标关系。.4、.RNAi明确了抗菌肽cecropin和gloverin主要受Toll通路调控,cecropin和gloverin分别对绿僵菌和Bt具有杀菌活性;lectin可被细菌诱导且蛋白对Bt侵染具有防御作用。.通过本项目研究发表7篇SCI文章(IF≥4,3篇),2篇中文核心期刊,申请专利2个,培养硕士研究生11名,博士3名,博士后1名。
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The Entomopathogenic Fungi Isaria fumosorosea Plays a Vital Role in Suppressing the Immune System of Plutella xylostella: RNA-Seq and DGE Analysis of Immunity-Related Genes.
昆虫病原真菌 Isaria fumosorosea 在抑制小菜蛾免疫系统中发挥重要作用:免疫相关基因的 RNA-Seq 和 DGE 分析
DOI:
10.3389/fmicb.2017.01421
发表时间:
2017
期刊:
Frontiers in microbiology
影响因子:
5.2
作者:
[Xu J, Xu X, Shakeel M, Li S, Wang S, Zhou X, Yu J, Xu X, Yu X, Jin F]
通讯作者:
Jin F
DOI:
--
发表时间:
--
期刊:
环境昆虫学报
影响因子:
--
作者:
[郑锦龙, 许小霞, 余静, 张展滔, 兰可可, 仇培, 金丰良]
通讯作者:
金丰良
Identification of immunity-related genes in Plutella xylostella in response to fungal peptide destruxin A: RNA-Seq and DGE analysis.
鉴定小菜蛾中真菌肽 destruxin A 免疫相关基因:RNA-Seq 和 DGE 分析
DOI:
10.1038/s41598-017-11298-7
发表时间:
2017-09-08
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Shakeel M, Xu X, Xu J, Zhu X, Li S, Zhou X, Yu J, Xu X, Hu Q, Yu X, Jin F]
通讯作者:
Jin F
DOI:
10.16380/j.kcxb.2017.08.004
发表时间:
2017
期刊:
昆虫学报
影响因子:
--
作者:
[余静, 许小霞, 高延富, 金丰良]
通讯作者:
金丰良
Environment polluting conventional chemical control compared to an environmentally friendly IPM approach for control of diamondback moth, Plutella xylostella (L.), in China: a review
中国污染环境的传统化学防治方法与环境友好型 IPM 方法用于控制小菜蛾 (Plutella xylostella (L.)) 的比较:综述
DOI:
10.1007/s11356-017-8996-3
发表时间:
2017-04
期刊:
ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH
影响因子:
5.8
作者:
[Shakeel Muhammad, Farooq Muhammad, Nasim Wajid, Akram Waseem, Khan Fawad Zafar Ahmad, Jaleel Waqar, Zhu Xun, Yin Haichen, Li Shuzhong, Fahad Shah, Hussain Saddam, Chauhan Bhagirath Singh, Jin Fengliang]
通讯作者:
Jin Fengliang
共 9 条
miR-308-3p靶向PGRP-LB调控小菜蛾抗菌肽表达的分子机制
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批准号:31972345
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:金丰良
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依托单位:
miR-276-3P靶向PxβGRP1和PxβGRP2介导小菜蛾免疫虫生真菌的分子机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2019
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负责人:金丰良
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依托单位:
小菜蛾免疫防御虫生真菌侵染的分子机制
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批准号:31572069
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2015
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负责人:金丰良
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依托单位:
小菜蛾Spatzle和Dorsal基因对抗菌肽表达调控的机理研究
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批准号:31071734
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2010
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负责人:金丰良
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依托单位:
家蝇Toll受体模式及其对抗微生物肽表达调控的机理研究
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批准号:30800718
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2008
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负责人:金丰良
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依托单位:
国内基金
海外基金