2017-11-03
研究背景：
柑桔大实蝇，又名桔大实蝇，柑桔大果蝇。被害果称“蛆果”、“蛆柑”。实蝇是植食性昆虫，每年秋季是其产卵的活跃期，它们通过尾部的排卵器“注射”到植物的果实当中进行孵化。而幼虫则危害植物各部，从根、茎、叶、花乃至果实。
为了更好的阐明柑桔大实蝇滞育期的分子生物学机制，西南大学王佳课题组联合派森诺生物利用高通量测序技术研究五个蛹发育时期的基因变化规律，该结果揭示了整个滞育期生理通路的变化，也为柑桔大实蝇滞育过程研究带来新的思路。
研究结果：
五个发育时期（PreD，ED，MD，LD，PD）的组间两两比较共发现4808个显著差异基因，校正之后共发现3290个差异基因，这些差异基因主要分布在内分泌系统和消化系统中的代谢和信号转导相关通路中，利用表达模式的不同将这些差异基因分为六类，其中一类和三类中的基因在PreD和PD两个时期中高表达，四类中的基因在PreD时期中高表达。
本研究利用KEGG代谢通路富集分析近一步研究这些差异基因的潜在功能，结果显示：MD和LD组间两两比较差异基因主要富集在丙氨酸，天冬氨酸和谷氨酸代谢途径，其他组比较中，差异基因主要富集在碳水化合物代谢，脂质代谢，氨基酸代谢，其他次生代谢物的生物合成，外源性物质降解和代谢，信号转导等相关通路中。
图1.组间两两比较差异基因
图2.PCA主成分分析
图3.差异基因聚类热图
本研究挑选21个差异基因进行qRT-PCR验证，将qRT-PCR数据与转录组数据比较，发现他们之前相关性很高，结果证明了转录组数据真实可信。
图4.转录组数据与qRT-PCR的相关性验证
研究结论：
本研究利用转录组和代谢组分析阐明了蛹发育阶段的不同差异表达的基因和相关代谢通路，该研究为柑桔大实蝇滞育期分子功能研究奠定基础，部分相关差异基因还需近一步研究，以确定其和滞育期的关系。
参考文献：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.
