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一、研究背景

       福寿螺(Pomacea canaliculata)是一种世界范围的重要入侵物种,对农业、水产业和公共卫生造成了严重危害。然而由于基因组信息缺乏,其物种替换、适应能力和杀虫剂抗性的分子机制目前还不为所知。本研究通过二代测序技术获得了入侵种福寿螺和本地种田螺(Cipangopaludina cahayensis)的转录组,并比较了基因组差异和鉴定了分子标记。通过对福寿螺和田螺的转录组测序和比较,找出两个物种差异表达的基因,研究与环境适应、入侵机制、杀虫剂抗性相关的关键基因和重要通路。

二、研究样本

两个物种:入侵种福寿螺(P. canaliculata)和本地种田螺(C. cahayensis)
(福寿螺和田螺各10个样本,取足、肌肉、肝和肾组织,提取total RNA)

三、研究内容

1、转录组组装结果

2、Unigene的GO注释与统计

 

两个物种中注释基因的分布和比例类似,福寿螺注释到的基因数量(56,300条)比泥螺(14,864条)更多

PS. 这个图”molecular function”和”cellular component”反了

3、Unigene的COG注释

4、蛋白家族基因分析

对这11,312个保守蛋白家族进行GO功能显著性富集分析,发现12条信号通路显著富集,这些通路都与蛋白运输和代谢相关。

用各自的差异表达基因进行KEGG富集分析分析,泥螺富集于12条信号通路,福寿螺富集于17条信号通路

福寿螺中有20个基因表达量特别高(RPKM>2000),预测与细胞和蛋白结构相关

              为了检测与杀虫剂抗性相关的基因,对Unigene进行与杀虫剂代谢相关的基因注释。鉴定出P450细胞色素(CYPs)可能是主要的解毒蛋白组分,CYPs是一类参与解毒和代谢的酶蛋白家族。在福寿螺中共鉴定出210个P450相关基因,而在泥螺中则只鉴定出159个,表明P450的基因数量可能对福寿螺的杀虫剂抗性起作用。

5、两个物种的P450序列进化树

福寿螺基因在CYP4家族中高度富集,暗示这些基因在杀虫剂代谢中可能起着重要作用

6. SSR检测

四、实验结论

通过比较入侵种和本地种的转录组差异,为研究福寿螺环境适应与杀虫剂抗性的分子机制提供了线索,并找到了物种特异性分子标记来鉴定形态相似的入侵种和本地种,帮助在不同地域预防和检测福寿螺。

 

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