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一、研究背景

       福壽螺(Pomacea canaliculata)是一種世界范圍的重要入侵物種,對農業、水產業和公共衛生造成了嚴重危害。然而由于基因組信息缺乏,其物種替換、適應能力和殺蟲劑抗性的分子機制目前還不為所知。本研究通過二代測序技術獲得了入侵種福壽螺和本地種田螺(Cipangopaludina cahayensis)的轉錄組,并比較了基因組差異和鑒定了分子標記。通過對福壽螺和田螺的轉錄組測序和比較,找出兩個物種差異表達的基因,研究與環境適應、入侵機制、殺蟲劑抗性相關的關鍵基因和重要通路。

二、研究樣本

兩個物種:入侵種福壽螺(P. canaliculata)和本地種田螺(C. cahayensis)
(福壽螺和田螺各10個樣本,取足、肌肉、肝和腎組織,提取total RNA)

三、研究內容

1、轉錄組組裝結果

2、Unigene的GO注釋與統計

 

兩個物種中注釋基因的分布和比例類似,福壽螺注釋到的基因數量(56,300條)比泥螺(14,864條)更多

PS. 這個圖”molecular function”和”cellular component”反了

3、Unigene的COG注釋

4、蛋白家族基因分析

對這11,312個保守蛋白家族進行GO功能顯著性富集分析,發現12條信號通路顯著富集,這些通路都與蛋白運輸和代謝相關。

用各自的差異表達基因進行KEGG富集分析分析,泥螺富集于12條信號通路,福壽螺富集于17條信號通路

福壽螺中有20個基因表達量特別高(RPKM>2000),預測與細胞和蛋白結構相關

              為了檢測與殺蟲劑抗性相關的基因,對Unigene進行與殺蟲劑代謝相關的基因注釋。鑒定出P450細胞色素(CYPs)可能是主要的解毒蛋白組分,CYPs是一類參與解毒和代謝的酶蛋白家族。在福壽螺中共鑒定出210個P450相關基因,而在泥螺中則只鑒定出159個,表明P450的基因數量可能對福壽螺的殺蟲劑抗性起作用。

5、兩個物種的P450序列進化樹

福壽螺基因在CYP4家族中高度富集,暗示這些基因在殺蟲劑代謝中可能起著重要作用

6. SSR檢測

四、實驗結論

通過比較入侵種和本地種的轉錄組差異,為研究福壽螺環境適應與殺蟲劑抗性的分子機制提供了線索,并找到了物種特異性分子標記來鑒定形態相似的入侵種和本地種,幫助在不同地域預防和檢測福壽螺。

 

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