褐飞虱细胞色素P450单加氧酶基因CYP4CE1的克隆及表达谱

• 作者: 刘晓黎 张艳艳 杨之帆
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 褐飞虱 解毒酶 细胞色素P450单加氧酶 基冈克隆 表达谱 水稻品种 抗虫性
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 257-268
• 分类号: Q966
• 语种: 中文

摘要

为了解P450基因在褐飞虱Nilaparvata lugens适应水稻品种过程中的重要作用,利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR),快速扩增cDNA末端(RACE)和长距离聚合酶链式反应(LD-PCR)技术,克隆了褐飞虱4龄若虫的CYP4家族的一个P450单加氧酶基因,被命名为CYP4CE1.该基因的全长cDNA序列(2 160 bp)含有一个1 626 bp的开放阅读框(ORF),编码541个氨基酸残基的蛋白质.通过GenBank数据库中的blastx搜索引擎进行同源性分析,结果表明CYP4CE1编码的蛋白与岸蟹Carcinus maenas的CYP4C39(GenBank登录号:JC8026)的相似性最高,两者的氨基酸序列同源性达43%;其次与热带蟑螂Blaberus discoidalis的CYP4C1(AAA27819)及黑腹果蝇Drosophila melanogaster的CYP4C3(NP_524598)的相似性也较高,氨基酸序列同源性分别达42%.氨基酸序列比对表明该蛋白含有CYP4家族成员的所有保守特征序列,如螺旋K(E-R-P),氧结合结构域即螺旋Ⅰ(AG-T),血红素结合区(PF-G-C-G-F)以及CYP4成员的特有特征序列(EVDTFMFEGHDTT)等.使用Northern杂交检测CYP4CE1随时间的表达变化,结果表明:与饲养于感虫水稻台中1号(Taichung Native 1,TN1)上的若虫相比,在取食中度抗性水稻Minghui 63(MH63)秧苗12,24,48,72 h的各时间段的褐飞虱体内,该基因有2.1倍的过量表达且表达水平保持稳定.进一步通过Northern杂交检测该基因的组织表达特异性,结果显示:该基因在取食TN1秧苗的若虫脂肪体中表达世最高,在肠道组织及体壁中的表达水平较低;褐飞虱取食MH63秧苗24 h后,该基因住体壁及脂肪体中的表达量略有上升(各约1.2倍),而在肠道组织中的表达量则大幅升高(约12倍).肠道整体原位杂交表明,CYP4CE1在取食TN1秧苗的若虫的肠道组织及马氏管中均有本底水平的表达;若虫取食MH63秧苗后,该基因在上述肠道各区段表达水平明显增强.结果提示,在褐飞虱与水稻互作过程中CYP4CE1的重要功能之一可能是参与水稻有毒次生物质的代谢.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨之帆	湖北大学生命科学学院	27	107	5.0	9.0
2	张艳艳	湖北大学生命科学学院	2	22	2.0	2.0
3	刘晓黎	湖北大学生命科学学院	3	9	2.0	3.0