2017-11-03
研究背景：
柑桔大實蠅，又名桔大實蠅，柑桔大果蠅。被害果稱“蛆果”、“蛆柑”。實蠅是植食性昆蟲，每年秋季是其產卵的活躍期，它們通過尾部的排卵器“注射”到植物的果實當中進行孵化。而幼蟲則危害植物各部，從根、莖、葉、花乃至果實。
為了更好的闡明柑桔大實蠅滯育期的分子生物學機制，西南大學王佳課題組聯合派森諾生物利用高通量測序技術研究五個蛹發育時期的基因變化規律，該結果揭示了整個滯育期生理通路的變化，也為柑桔大實蠅滯育過程研究帶來新的思路。
研究結果：
五個發育時期（PreD，ED，MD，LD，PD）的組間兩兩比較共發現4808個顯著差異基因，校正之后共發現3290個差異基因，這些差異基因主要分布在內分泌系統和消化系統中的代謝和信號轉導相關通路中，利用表達模式的不同將這些差異基因分為六類，其中一類和三類中的基因在PreD和PD兩個時期中高表達，四類中的基因在PreD時期中高表達。
本研究利用KEGG代謝通路富集分析近一步研究這些差異基因的潛在功能，結果顯示：MD和LD組間兩兩比較差異基因主要富集在丙氨酸，天冬氨酸和谷氨酸代謝途徑，其他組比較中，差異基因主要富集在碳水化合物代謝，脂質代謝，氨基酸代謝，其他次生代謝物的生物合成，外源性物質降解和代謝，信號轉導等相關通路中。
圖1.組間兩兩比較差異基因
圖2.PCA主成分分析
圖3.差異基因聚類熱圖
本研究挑選21個差異基因進行qRT-PCR驗證，將qRT-PCR數據與轉錄組數據比較，發現他們之前相關性很高，結果證明了轉錄組數據真實可信。
圖4.轉錄組數據與qRT-PCR的相關性驗證
研究結論：
本研究利用轉錄組和代謝組分析闡明了蛹發育階段的不同差異表達的基因和相關代謝通路，該研究為柑桔大實蠅滯育期分子功能研究奠定基礎，部分相關差異基因還需近一步研究，以確定其和滯育期的關系。
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.
