柳麗君-中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院

PAGEPAGE1 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生“URP”立項(xiàng)申請(qǐng)書項(xiàng)目名稱多巴胺信號(hào)通路在橘小實(shí)蠅生殖發(fā)育過程中的作用申請(qǐng)人柳麗君工作單位植保學(xué)院聯(lián)系電子信箱ljliu@填表日期2019年1月2日中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制項(xiàng)目名稱多巴胺信號(hào)通路在橘小實(shí)蠅生殖發(fā)育過程中的作用項(xiàng)目起止時(shí)間2019年4月-2020年4月項(xiàng)目申請(qǐng)人情況姓名柳麗君性別女出生日期1984.02最后學(xué)歷與學(xué)位博士研究生專業(yè)技術(shù)職務(wù)講師從事專業(yè)植物檢疫與農(nóng)業(yè)生態(tài)健康項(xiàng)目概況橘小實(shí)蠅是我國(guó)重要的入侵昆蟲，被列為農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)防控的外來(lái)有害生物之一。其寄主范圍廣，繁殖力強(qiáng)，入侵趨勢(shì)日益嚴(yán)峻。研究該蟲的生殖發(fā)育及其調(diào)控機(jī)制，有助于揭示其入侵機(jī)制并研發(fā)其新型防控技術(shù)。前期研究表明，使用抗生素飼喂橘小實(shí)蠅幼蟲后，雌性成蟲卵巢發(fā)育被顯著抑制，產(chǎn)卵前期顯著延長(zhǎng)，產(chǎn)卵量下降，通過RNA-seq表達(dá)譜測(cè)序，發(fā)現(xiàn)多巴胺受體基因被顯著下調(diào)。而許多前期研究表明，多巴胺作為一種神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)，參與了多種昆蟲的生殖調(diào)控。比如該物質(zhì)可以有效增強(qiáng)果蠅Drosophila雌蟲卵巢的休眠，以應(yīng)對(duì)不利的外界條件；多巴胺合成酶（堿性磷酸酶（ALP）活性的增加，可以增加雌蟲的繁殖力；孤立的紅光雄蜂工蜂大腦中多巴胺水平與卵母細(xì)胞長(zhǎng)度正相關(guān)等。在此基礎(chǔ)上，我們推測(cè)多巴胺信號(hào)通路參與了橘小實(shí)蠅的生殖發(fā)育調(diào)控，但該信號(hào)通路在橘小實(shí)蠅生殖發(fā)育過程中到具體作用尚不明確。本研究關(guān)注橘小實(shí)蠅多巴胺信號(hào)通路，從該通路中選取1-2個(gè)關(guān)鍵基因（多巴胺受體，多巴胺合成酶等），通過顯微注射法，干擾選定的關(guān)鍵基因在羽化后雌蟲和雄蟲中的表達(dá)，研究關(guān)鍵基因在橘小實(shí)蠅生殖發(fā)育及生殖行為過程中的作用。通過本研究，明確多巴胺信號(hào)通路在橘小實(shí)蠅生殖發(fā)育過程中的作用，為篩選新的RNAi控制靶點(diǎn)，并開發(fā)新型防控技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。二、實(shí)施計(jì)劃及方案(明確各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)本研究具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容如下：1.2019年4月，深度挖掘?qū)嶒?yàn)室已獲得的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，查閱文獻(xiàn)，從多巴胺信號(hào)通路中選定1-2個(gè)關(guān)鍵基因考核：轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，學(xué)會(huì)文獻(xiàn)查閱整理，提取重要信息。2.2019年5月-6月，關(guān)鍵基因克隆和序列驗(yàn)證內(nèi)容：從轉(zhuǎn)錄組中提取關(guān)鍵基因序列，設(shè)計(jì)引物，進(jìn)行序列擴(kuò)增和驗(yàn)證?？己耍阂镌O(shè)計(jì)軟件使用和注意事項(xiàng)，PCR擴(kuò)增原理和程序，序列比對(duì)。3.2019年7月-2019年10月，關(guān)鍵基因RNAi內(nèi)容：關(guān)鍵基因序列被驗(yàn)證后，采用試劑盒合成雙鏈RNA，通過顯微注射導(dǎo)入羽化后成蟲體內(nèi)，檢測(cè)干擾效率。考核：試劑盒法合成雙鏈RNA，實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)基因表達(dá)量變化，顯微注射法RNAi。4.2019年11月-2020年1月，關(guān)鍵基因干擾后表型觀察內(nèi)容：關(guān)鍵基因干擾后，觀察雌蟲卵巢發(fā)育和雄蟲交配情況。考核：熟悉實(shí)蠅解剖和生物學(xué)現(xiàn)象觀察。5.2020年2月-4月整理數(shù)據(jù)，撰寫論文和結(jié)題報(bào)告考核：熟悉數(shù)據(jù)分析軟件（包括統(tǒng)計(jì)分析和作圖）的使用，學(xué)會(huì)撰寫科研論文。項(xiàng)目實(shí)施的基礎(chǔ)和條件1）申請(qǐng)人基礎(chǔ)：申請(qǐng)人研究方向?yàn)橹参餀z疫與入侵生物學(xué)，已發(fā)表SCI論文11篇（其中第一或通訊作者8篇；共生菌相關(guān)2篇，表達(dá)譜相關(guān)1篇，），核心期刊論文3篇，授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)。目前主持國(guó)家自然基金青年基金1項(xiàng)，北京市自然基金1項(xiàng)，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)1項(xiàng)，參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng)。2）充足的實(shí)驗(yàn)材料：申請(qǐng)人所在的植物檢疫實(shí)驗(yàn)室已建立了橘小實(shí)蠅的實(shí)驗(yàn)室種群，可為該研究提供充足的實(shí)驗(yàn)材料。3）成熟的技術(shù)保障：申請(qǐng)人多年來(lái)從事入侵實(shí)蠅和昆蟲生殖發(fā)育研究，具有扎實(shí)的昆蟲分子生物學(xué)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，熟悉相關(guān)領(lǐng)域前沿進(jìn)展。項(xiàng)目組成員具備扎實(shí)的昆蟲分子生物學(xué)理論基礎(chǔ)，能夠協(xié)助本項(xiàng)目順利完成。4）完善的儀器設(shè)備：本課題組所在的植物檢疫實(shí)驗(yàn)室，及其所隸屬具備的211工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具備所有的開展本項(xiàng)研究的儀器設(shè)備。學(xué)生提交的成果實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)；結(jié)題報(bào)告1份；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，爭(zhēng)取發(fā)表相關(guān)論文1篇。

五、經(jīng)費(fèi)預(yù)算材料費(fèi):8000.00元購(gòu)買部分實(shí)驗(yàn)耗材800元，包括解剖鑷子、寄主水果、實(shí)蠅飼料等；購(gòu)買雙鏈合成試劑盒，實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)試劑盒，普