家蚕蜕皮激素合成相关的细胞色素P450基因的鉴定分析

• 作者: 夏庆友 孟勐 康丽霞 彭健 李志清 程道军 钱文良
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 家蚕 蜕皮激素合成 细胞色素P450基因 变态发育 RNAi
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 畜牧?兽医?资源昆虫
• 页码范围: 594-604
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.03.019

摘要

【目的】昆虫变态发育的启动主要受前胸腺合成分泌的蜕皮激素所调控，而蜕皮激素的合成是由细胞色素P450基因催化完成。家蚕（Bombyx mori）是一种产丝昆虫，蚕业生产中如果能阻断或延迟家蚕蛹变态发育进程，将有利于改进蚕茧处理工艺，提高蚕丝品质。论文旨在鉴定参与家蚕蜕皮激素合成的细胞色素P450基因，从而为人为遗传调节家蚕变态发育提供靶基因。【方法】基于序列同源性比对，筛选家蚕及其他昆虫中参与蜕皮激素合成的P450基因。利用ClustalW软件，分析昆虫蜕皮激素合成相关P450基因的遗传发生关系。通过全基因组表达芯片数据分析及 RT-PCR 验证，调查家蚕蜕皮激素合成相关 P450基因的时空表达特征。利用 RNAi 技术分析Cyp314a1表达下调对家蚕变态发育的影响。【结果】家蚕基因组中有4个参与家蚕蜕皮激素合成的P450基因，即Cyp306a1、Cyp302a1、Cyp315a1和Cyp314a1。比较分析显示，这4个蜕皮激素合成相关的P450基因在家蚕及其他昆虫中都是单拷贝，而且每个基因的同源体在遗传发生树上能很好地聚成一类，表明昆虫蜕皮激素合成相关的P450基因及其负责的蜕皮激素合成通路非常保守。时空表达谱分析显示，在家蚕幼虫5龄第3天，Cyp302a1、Cyp315a1和Cyp314a1主要在家蚕幼虫卵巢、精巢和头部等组织器官中高表达；在幼虫-蛹-成虫变态发育进程中， Cyp302a1、Cyp315a1和Cyp314a1主要在蛹变态发育后期表达，其中Cyp314a1分别在上簇、化蛹及羽化前高表达，这与蜕皮激素滴度高峰出现的时期基本一致。Cyp314a1的 RNAi 导致家蚕不能正常化蛹及雌蛾卵巢发育异常，且降低了蜕皮激素信号通路关键基因HR3及Ftz-f1的表达。【结论】家蚕蜕皮激素合成相关的P450基因在进化上非常保守，其表达水平降低能引起家蚕蛹变态发育受阻，暗示蜕皮激素合成相关P450基因可以用作家蚕变态发育控制的靶标基因之一。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭健	西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室	9	13	1.0	3.0
2	程道军	西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室	9	22	3.0	4.0
3	孟勐	西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室	5	14	1.0	3.0
4	康丽霞	西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室	3	13	1.0	3.0
5	钱文良	西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室	3	13	1.0	3.0
6	李志清	西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室	4	15	2.0	3.0