动物所承担的国家高技术研究计划课题“飞蝗散居、群居两型转变分子机理的规模化研究”取得重要成果
由康乐研究员承担的国家高技术研究计划(863)课题“飞蝗散居、群居两型转变分子机理的规模化研究”经过三年的实施,经课题全体参加人员的共同努力,进展迅速,完成的学术论文2004年12月21日被PNAS(Proceedings of the National Academy of Science of the United State of America,影响因子10.272)接受发表。
该课题的主要研究内容是通过构建东亚飞蝗群居型和散居型个体的三个部位的6个cDNA文库,对两型同一部位的每一个cDNA文库用3万个左右的表达序列标签(EST)进行序列比较,找到两型飞蝗基因表达的差异序列,再对两型转变的调控基因进行分析,希望找到东亚飞蝗两型转变的调控基因,分离出此基因,从而利用积累的大量基因片断制备基因芯片,通过对基因表达谱的研究,最终确定群居形成相关代谢途径和相关基因。
研究的创新点在于从分子生物学和基因组学的角度来研究飞蝗的两型转变的机理,尤其是系统化和规模化的研究在世界上还处于空白状态。用分子生物学和基因组学的新方法来研究东亚飞蝗的两型转变基因调控机理和相关基因克隆和功能分析,不仅具有重大的理论意义,而且对预测飞蝗种群的型变、控制群居型飞蝗种群的形成和迁飞危害具有重大的实践应用价值。
到目前为止,课题取得的其它主要进展包括:
1. 建立了飞蝗群居、散居型饲养平台。在实验条件下,通过控制蝗虫种群的密度和温、光、湿等条件,成功获得了典型的飞蝗群居型和散居型个体,从而及时的提供飞蝗两型的各龄期样本,确保了实验材料的供应。
2. 构建cDNA文库和测定EST序列。构建了飞蝗两型个体脑、中肠、后足和一个群居型全虫共计7个cDNA文库,并对其进行了大规模的测序,共获得760122条ESTs.和12161条Ungene clusters.
3. 进行了生物信息学分析。通过对EST数据库的生物信息学分析、功能分析,发现了飞蝗群居和散居型之间的大量差异表达基因。
4. 建立了飞蝗ESTs检索分析数据库,极大的方便了飞蝗分子生物学的研究工作。