Partial substitution of mineral nitrogen fertilizer with manure promotes carbon and nitrogen accumulation in deep soils
利用RNA-Seq研究具有殺蟲功能的Hvβ'COPI基因dsRNA在茄二十八星瓢蟲體內的脫靶效應
XU Hu, CAI An-dong, YANG Xue-yun, HUANG Shao-min, WANG Bo-ren, ZHU Ping, Gilles COLINET, SUN Nan, XU Ming-gang, ZHANG Wen-ju
RNA干擾(RNAi)技術中雙鏈RNA(dsRNA)的特異性對於基因特異性沉默的成功至關重要。目前,RNAi介導的害蟲防治是一研究熱點。然而,在RNAi過程中,由dsRNA引起的脫靶效應是一個主要關注的問題。
在本研究中,比較了分別攝取了dsHvβ′COPI(外殼蛋白複合物I,β′亞基)和dsGFP的茄二十八星瓢蟲(Henosepilachna viginitoctopunctata)轉錄組,以期瞭解外源dsRNA在茄二十八星瓢蟲體內引起的脫靶效應。
RNA-Seq結果顯示,與dsGFP對照組相比,dsHvβ′COPI處理組中分別有63個上調和44個下調的差異表達基因(DEG)。透過熒光定量PCR(RT-qPCR)分析驗證選取的DEG的差異表達,證實了轉錄組分析結果是可靠的。進一步的分析表明,在茄二十八星瓢蟲轉錄組中沒有與Hvβ'COPI同源的基因。
此外,在轉錄組中未發現與dsHvβ'COPI連續匹配>11 bp的基因。我們選擇了6個可能參與茄二十八星瓢蟲中Hvβ'COPI所參與的代謝路徑基因(Hvcitron、Hvhelicase、Hvtransportsase、Hvserine、Hvdynein和HvE3 ubiquitin)來檢測dsHvβ'COPI可能引起的脫靶效應。利用RNAi評估這6個脫靶基因的沉默效率。然而,RNAi結果表明這6個基因的表達量雖下調,但對茄二十八星瓢蟲無明顯的致死作用。此外,本研究的結果將有助於將來RNAi介導的害蟲防治的風險分析。
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LÜ Jing, Satyabrata NANDA, CHEN Shi-min, MEI Yang, HE Kang, QIU Bao-li, ZHANG You-jun, LI Fei, PAN Hui-peng. 2021. A survey on the off-target effects of insecticidal double-stranded RNA targeting Hvβ'COPI gene in the crop pest Henosepilachna vigintioctopunctata through RNA-Seq. Journal of Integrative Agriculture, in press.