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转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或组织下转录出来的所有RNA的集合。在农业害虫的研究中,转录组数据有助于研究昆虫的生长发育、代谢调控、抗性机制等重要分子机理和生物学过程。随着高通量测序和信息技术的发展,转录组数据量不断增长。截止目前统计,已有超过100个昆虫的转录组被测序和公开发表。如何高效及最大限度地挖掘这些数据的生物学意义显得尤为重要。以往对转录组数据的分析和信息挖掘主要是针对蛋白质编码基因。然而非编码基因通常能够占转录组数据的50%左右,对这部分数据的信息挖掘逐渐成为研究热点。非编码基因种类很多,其中microRNA是一类调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用的非编码基因。本文以昆虫转录组中的microRNA为重点,设计了适用于从昆虫转录组数据中预测microRNA的流程,并从小菜蛾四个发育时期的转录组数据中预测得到microRNA;进一步研究了小菜蛾的microRNA与其靶基因的互作,揭示了microRNA重要的基因调控机理；最后从农业害虫防治的实际应用出发,针对害虫抗药性问题,从五种重要农业害虫的转录组数据中预测microRNA和抗性基因,探索microRNA在昆虫如何调控抗性基因表达从而使昆虫产生抗药性,为昆虫的抗药性研究和害虫治理提供理论基础。结果如下：1.基于小菜蛾转录组数据的microRNA预测从SRA数据库中获得小菜蛾卵、幼虫、蛹、成虫四个发育时期的转录组数据进行microRNA预测。根据microRNA基因的保守性、能形成稳定的发夹结构等特点,结合triplet-SVM对非编码序列的分类,设计一系列标准预测小菜蛾转录组中的microRNA基因,最终获得185个microRNA,在四个发育时期中分别有62、35、69、76个,其中,pxy-miR-85和pxy-miR-130在四个发育时期中都有发现。通过表达量分析发现,大多数microRNA只在特定的发育时期有表达,且在成虫中特异表达的microRNA个数最多,在幼虫时期最少。2.小菜蛾microRNA与靶基因的互作用Miranda软件预测185个microRNA的靶基因。结果发现,179个microRNA在4,674个基因的3’UTR上共有13,954作用位点。对数据的进一步分析发现,在成虫中microRNA的个数最多,说明受microRNA调控的程度最高,卵和蛹次之,幼虫最低。用KEGG数据库将这些靶基因注释到代谢通路水平,发现在成虫中受microRNA调控程度最高的基因主要分布于与代谢相关的通路中。另外在细胞过程、消化系统、排泄系统、发育等相关的代谢通路中,也有成虫中调控的microRNA数目较多,幼虫中较少的现象。3.昆虫转录组数据中抗药性相关的基因及microRNA在本文中以12个农业害虫为研究对象,从转录组数据中搜索与抗药性相关的基因,对其中的部分序列进行进化分析,从多基因多物种的角度揭示这些基因的区别与联系。还预测了五个鳞翅目昆虫中的microRNA基因,并分析作用于抗药性相关基因的microRNA及其靶位点。发现P450、鱼尼丁受体、Y-氨基丁酸、羧酸酯酶、乙酰胆碱受体、谷胱甘肽S-转移酶、钙粘蛋白、糖基转移酶等基因的3’UTR上都存在microRNA的靶位点。说明部分抗药性相关的基因可能受到microRNA的调控。