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利用扩增子测序检测昆虫体内抗性基因的突变频率--魏亦云
2021年05月28日 13:33

大家好!我是蔬菜害虫研究室的魏亦云,今天跟大家分享的内容是利用扩增子测序检测昆虫体内抗性基因的突变频率。

众所周知,昆虫体内基因特定位点的突变可能与其生理功能和抗药性密切相关。目前,在害虫抗性机理的研究中,发现了多种由靶标基因点突变导致害虫高水平抗性的现象。害虫抗性等位基因的突变频率是预测其抗性水平和抗性风险的重要参考。目前,检测害虫种群抗性基因频率的方法主要有F1检测法、F2检测法及DNA分子检测法。

F1和F2检测法需要将野外的活体害虫采回室内,进行1-2代的人工饲养,进而与室内特定种群进行杂交,通过检测其后代的药剂敏感性预估种群的抗性等位基因频率。这两种方法耗时长、工作量大、成本高。

DNA分子检测法是针对已知抗性基因进行个体检测的方法,需要通过提取个体的DNA、PCR扩增、凝胶电泳、克隆测序的办法检测基因的突变情况,该种方法对大数量样品的检测效率较低。

今天要和大家分享的扩增子测序的方法对于检测样本中已知抗性基因的突变频率具有高效、高精度、低成本的特点,是一种预测害虫种群抗性水平的有效途径。

目前,在昆虫学的研究中,扩增子测序主要应用于害虫与微生物互作的研究。在害虫体内微生物群落的研究方面,主要通过肠道内检测微生物种类,判断其对肠道的生理生化环境和食物消化的影响;在害虫与生态环境互作的研究中,通过扩增子测序的方法对比不同环境、不同寄主植物中微生物群落构成差异,可判断微生物对害虫生长发育的影响;通过检测昆虫体内微生物的构成,能够分析不同地理种群的系统发育情况,及时辨别入侵害虫;此外,利用扩增子测序调查可食性昆虫内的微生物群落构成,可以保障食品安全。

我们的研究将扩增子测序应用到害虫抗性基因频率的检测方面,并获得了成功。具体就2个地理种群来说,首先分别进行DNA提取;通过对每个种群设计特异性的标签引物,建立扩增子文库;将两种群扩增子文库进行二代测序后,根据特异性标签将各种群测序结果分类,搜索特定突变,最后进行频率统计。以上方法可以一次性检测多个样本中抗性基因的突变频率,对于田间害虫的抗性水平和抗性风险的评估、种群抗性的早期预警有重要的价值。

今天和大家的分享到此结束,感谢大家的收听!

撰稿人:魏亦云;审核人:罗晨;部门:蔬菜害虫研究室

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