RNA 干扰 (RNAi) 仍然是一种强大的技术,可通过 mRNA 降解来有针对性地减少基因表达。该技术适用于多种生物,在物种丰富的鞘翅目 (甲虫) 中非常有效。在这里,我们总结了在新生物中开发该技术的必要步骤,并说明了它在水生潜水甲虫 Thermonectus marmoratus 的不同发育阶段中的应用。可以通过针对已知基因组的近亲或从头组装转录组来经济高效地获得目标基因序列。候选基因克隆利用特定的克隆载体 (pCR4-TOPO 质粒),该载体允许使用单个通用引物为任何基因合成双链 RNA (dsRNA)。合成的 dsRNA 可以注射到胚胎中用于早期发育过程,也可以注射到幼虫中用于后期发育过程。然后,我们说明如何使用琼脂糖固定将 RNAi 注射到水生幼虫中。为了演示该技术,我们提供了几个 RNAi 实验示例,生成具有预测表型的特定敲低。具体来说,晒黑基因 laccase2 的 RNAi 会导致幼虫和成虫的角质层变浅,而眼色素沉着基因 white 的 RNAi 会导致眼管变浅/缺乏色素沉着。此外,关键晶状体蛋白的敲低会导致幼虫出现视力缺陷和捕猎能力下降。综合起来,这些结果体现了 RNAi 作为一种工具的强大功能,可用于研究仅具有转录组数据库的生物体的形态模式和行为特征。
内寄生生物是许多昆虫物种的重要天然敌人,并且是宿主免疫系统上的主要选择性力量。尽管人们对昆虫抗嗜酸脂的免疫感的兴趣增加,但关于果蝇外部宿主免疫防御的生物途径和基因调节的进化动力学的信息很少。我们从两种甲虫物种中从头组装的转录组,并使用了时间表差分表达分析来研究基因表达在密切相关的物种Pusilla和G. calmariensis中的基因表达不同,它们分别具有抗性和易感性,可抵抗和易感性地受到parviclava parviclava parasitoids的抗性感染。分别组装了大约2.71亿和2.24亿配对的读数,并分别对G. Pusilla和G. Calmariensis进行了52,563和59,781个成绩单。在整个转录组中,在这两个物种中都展示了与能量生产,生物合成过程和代谢过程相关的功能类别的富集。物种之间的主要区别似乎是G. pusilla幼虫所安装的免疫反应和伤口愈合过程。分别在G. pusilla和G. calmariensis中鉴定出对果蝇的相互爆炸,120和121个与免疫相关的基因。在G. pusilla中差异表达了更多的免疫基因,而不是在G. calmariensis中,特别是参与信号传导,造血和黑色素化的基因。相比之下,在G. calmariensis中仅差异地表达了一个基因。我们的研究表征了寄生虫感染后参与不同免疫功能的重要基因和途径,并支持信号传导和造血基因的作用,是对寄生虫WASP的宿主免疫中的关键参与者。
关于山松甲虫 ( Dendroctonus ponderosae Hopk.) 的森林管理决策通常由甲虫种群的位置、大小和影响决定。使用各种调查技术收集有关侵染的信息,调查方法和规模(详细程度)由管理目标定义。关于树木或林分层面的甲虫影响特征的问题需要与景观层面不同的支持数据。在本报告中,我们总结了用于表征山松甲虫侵染(重点是红色攻击阶段)的不同调查方法,涵盖各种规模。还介绍了信息层次结构的概念,其中可以针对任何给定的关注区域嵌套多组调查数据。例如,可以使用成本较低的概览调查来指导需要更密集(和更昂贵)调查的位置的选择。本报告的目的是回顾森林管理者可用于检测、绘制和监测山松甲虫的工具和方法。提供了与每种调查方法相关的信息内容和局限性,以便于明智地选择调查方法和数据来源。还包括基于信息层次结构的调查建议。