课题基金 / 基金详情

白纹伊蚊光周期性滞育母代效应传递的分子机制

批准号:
82072311
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
周晓红
依托单位:
学科分类:
传染病媒介生物
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
周晓红

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
白纹伊蚊是重要媒介蚊虫,滞育是其实现入侵扩散生物学基础,母代光周期效应是其卵滞育发生决定性因子,但分子机制不明。本课题组前期研究发现其潜在滞育相关分子多存在可变剪切/编辑,常见同一分子在成虫与成虫前期表达模式相反,保幼激素JH参与核心调控,发现滞育激素原pban-dh,提出科学假说:白纹伊蚊光周期性滞育母代效应传递存在复杂多维调控网络,其中光感-神经内分泌信号传导中轴,JH和DH可能协同调控,jhr、dhr、rh7、vri、pdf等分子可能以可变剪切/编辑等多种机制发挥时空特异性核心调控功能。故拟基于三代转录组学及大数据分析和Cas9等功能解析平台,结合GC-MS、ChIP等技术,阐明JH和DH协同调控机制,及其基于可变剪切/编辑的jhr、dhr、rh7、vri、pdf等互作调控网络与机制,探索自亲代阻断滞育发生的新型蚊媒防控途径,亦为昆虫滞育母代效应传递和光周期节律调控通路解析提供借鉴。
英文摘要
Aedes albopictus is a globally distributing vector mosquito that carries varies human pathogens. Diapause is the biologically fundamental to maintain its population and succeed in invasion. The photoperiodic effect is the determining factor for egg diapause of Ae. albopictus, but its molecular mechanism is still unknown. In our previous studies, the existence of alternative splicing/editing of the potential molecules relative with photoperiodic diapause was found by multi omics identification and the expression pattern of the same molecule in adult stage was often contrary to that in pre-adult stages. Moreover, we discovered the existence of prohormone pban-dh and supposed that juvenile hormone III (JHIII) may play an essential role in photoperiodic diapause regulation. All these evidences indicate a more sophisticated regulating network of the maternal effect induced by photoperiod in diapausing of Ae. albopictus. We assume that the photosensitive-neuroendocrine signaling axis may perform its spatiotemporal regulation in multiple mechanisms, such as alternative splicing/editing etc. Therefore, based on advanced technologies including third generation sequencing, the relative big-data analyses and modeling, CRISPR-Cas9, GC-MS,ChIP,and Co-IP,we propose to demonstrate the co-regulation mechanisms of maternal effect of JH and DH during photoperiodic egg diapasue and the photosensitive-neuroendocrine interaction network and mechanisms of multimodal alternative splicing/editing signals, including jhr, dhr, rh7, vri, pdf etc. This study will provide scientific data for exploring a new way to control the mosquito population by blocking the diapause process during the maternal stage in Ae. albopictus, as well benefit for study on maternal effect transmission during photoperiodic diapause and regulation pathway for photoperiodic calendar in other insects or organisms.
白纹伊蚊是登革热等重要传病媒介之一,其在全球快速播散和定殖,为多种重大传染病的迅速扩延提供了必要条件,光周期性滞育是其适应生境、实现入侵播散的重要生物学基础。然而,我们对白纹伊蚊光周期性滞育调控分子机制仍知之甚少。本项目基于转录组学、小RNA组学等多组学和CRISPR-Cas9、RNAi等功能解析技术,结合本课题组所建立的白纹伊蚊滞育研究及野外监测技术平台,系统性解析其光周期性滞育越冬的分子调控机制。发现在白纹伊蚊光周期滞育的亲代效应传递的复杂多维调控网络中,母本的光周期响应信号对子代滞育行为具有重要作用,母代效应传递的关键因子可能作用于子代卵滞育的时间节点主要集中在卵产下后的48小时。揭示光感-神经内分泌信号传导中轴在白纹伊蚊光周期性滞育调控中起到关键作用。筛选鉴定并进行功能分析获得5个滞育相关分子(光感通路Rh-3、Rh-4,生物钟基因Clk,激素JH III及其合成关键酶基因jhamt),以及相互作用分子对Clk-miRNA-137,并建立白纹伊蚊滞育分子数据库及其样本库。发现核心生物钟基因 Clk 的CRISPR-Cas9敲除品系在滞育诱导条件下呈示其完全失去诱导滞育能力,其中miR-137靶向Clk基因在滞育调控中发挥重要作用。基于此,我们进一步研发了靶定Clk的dsRNA 和 miR-137, 建立了自母代阻断滞育的技术体系。本研究不仅为深入揭示白纹伊蚊光周期性滞育的分子机制提供了重要依据,还为新型媒介越冬控制技术的研发提供了科学理论依据和技术支撑。本申请2项国家发明专利,发表论文4篇,会议论文3篇,已培养硕士研究生3名,博士研究生1名。
系统性沉默组成型高表达HSPs探究日本血吸虫抗胁迫维自稳的应激机制
  • 批准号:
    81071378
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    周晓红
  • 依托单位:
弓形虫MAG嵌合型类病毒颗粒转基因植物快速高效表达技术平台的建立及其动物口服免疫机制的探索
  • 批准号:
    30872204
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    周晓红
  • 依托单位:
弓形虫MAG转基因番茄果实特异性高效表达技术平台的建立及动物免疫评价
  • 批准号:
    30400367
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    周晓红
  • 依托单位:
国内基金
海外基金