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高通量测序分析褐飞虱circRNA表达谱及其潜在功能

文献类型： 中文期刊

作者： 于鑫滢 1 ; 赵哲奇 1 ; 闸雯俊 1 ;

作者机构： 1.湖北省农业科学院粮食作物研究所,粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室;武汉大学生命科学学院;湖北洪山实验室;农业农村部作物分子育种重点实验室

关键词： 褐飞虱;circRNA;细胞自噬;抗虫水稻;高通量测序

期刊名称： 昆虫学报

ISSN： 0454-6296

年卷期： 2024 年 67 卷 003 期

页码： 431-442

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]探究褐飞虱Nilaparvata lugens如何适应抗性水稻品种YHY15,并为研究环状RNA(circular RNA,circRNA)在褐飞虱对抗性水稻适应机制中的作用奠定基础.[方法]利用高通量测序技术鉴定生物型1和生物型Y(能致害抗性水稻YHY15的生物型)褐飞虱的circRNA,并统计其类型和分布.分析生物型1和生物型Y褐飞虱间circRNA表达差异,并对circRNA来源基因进行GO功能注释和KEGG富集分析.[结果]生物型1和生物型Y褐飞虱共鉴定到19个circRNA,分布在9条染色体上,其中17个circRNA由剪接位点之间的外显子构成,2个circRNA由剪接位点之间的所有碱基构成,17个circRNA长度在200~800 bp.生物型Y褐飞虱的circRNA表达丰度与表达量比生物型1褐飞虱的更高.分析结果表明,在生物型1褐飞虱克服抗性水稻YHY15形成新的生物型Y的过程中,在自然选择压力下,circRNA的表达出现变化,推测这种变化影响了褐飞虱新生物型的形成.KEGG分析结果表明,鉴定到的生物型1和生物型Y褐飞虱circRNA来源基因主要富集到自噬相关通路上.[结论]褐飞虱长期取食抗性水稻,导致褐飞虱消化、解毒和代谢能力进化,能降解抗性水稻为抵御褐飞虱而产生的次生代谢物.鉴定到的生物型1和生物型Y褐飞虱的circRNA来源基因与细胞自噬相关,表明褐飞虱通过细胞自噬过程应答抗虫水稻,这种应答反应促进褐飞虱适应抗虫水稻,致害性增强和生物型形成.

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