亚洲玉米螟两种漆酶基因OfLac1和OfLac2 cDNA的克隆及基因表达

• 作者: 屈明博 杨君 杨青 陈鹏
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 亚洲玉米螟 漆酶 基因克隆 表达分析
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 昆虫几丁质代谢与植物保护
• 页码范围: 1341-1350
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.07.011

摘要

【目的】克隆亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）漆酶-1（OfLac1）和漆酶-2（OfLac2）基因；研究OfLac1和OfLac2在亚洲玉米螟不同发育阶段和不同组织中的表达特异性；分析蜕皮激素处理亚洲玉米螟后OfLac1和OfLac2基因表达量的变化；比较OfLac1和OfLac2表达模式的差别，推测其生理功能。【方法】根据已知的其他昆虫中Lac-1和Lac-2的保守氨基酸序列分别设计引物，以亚洲玉米螟白蛹时期提取的RNA反转录合成的cDNA为模板，通过PCR扩增OfLac1和OfLac2的保守区。然后根据所得的保守区片段分别设计基因特异性引物，采用RACE方法分别克隆OfLac1和OfLac2的3′和5′端序列，通过拼接获得OfLac1和OfLac2的基因全长。收集5龄第4天亚洲玉米螟的表皮、中肠、脂肪体、丝腺、气管、马氏管、精巢7种不同组织材料，通过半定量PCR分析OfLac1和OfLac2在不同组织中的基因表达模式。收集从卵到成虫29个不同生长发育时期的亚洲玉米螟作为材料，采用实时荧光定量PCR分析OfLac1和OfLac2在不同发育时期的基因表达水平。选取5龄第2天亚洲玉米螟幼虫进行蜕皮激素注射，分别在1、4、8、12和24 h后取样，利用实时荧光定量PCR研究OfLac1和OfLac2在蜕皮激素诱导下的基因表达水平。【结果】克隆获得亚洲玉米螟OfLac1和OfLac2的 cDNA序列。OfLac1全长3065 bp，其中5′非编码区222 bp，3′非编码区440 bp，开放阅读框2403 bp，共编码800个氨基酸，其编码的蛋白分子质量约为90.6 kD，理论等电点pI为5.34；OfLac2全长3405 bp，其中5′非编码区162 bp，3′非编码区960 bp，开放阅读框2283bp，共编码760个氨基酸，其编码的蛋白分子质量约为84.0 kD，理论等电点pI为6.43。通过SignalP分析发现，OfLac1在N端包含一个长为22个氨基酸的信号肽，OfLac2在N端包含一个长为23个氨基酸的信号肽，均为分泌蛋白质。基因表达模式分析表明，在发育过程中，OfLac1主要在成虫中表达，在其他发育时期表达量较低；OfLac2在每个幼虫龄期的末期表达水平上调，在幼虫化蛹过程中的预蛹期表达量最高；在不同组织中，OfLac1在马氏管和中肠中表达量最高，在气管和表皮中的表达量较低，在精巢、丝腺和脂肪体中几乎不表达；OfLac2在中肠和丝腺中表达量最高，在气管和表皮中的表达量较低，在精巢、马氏管和脂肪体中几乎检测不到表达。将蜕皮激素20E注射到亚洲玉米螟体内，OfLac1在注射24 h后表达量明显上调，OfLac2在注射12 h后表达量开始上调，在24 h后上调最明显。【结论】克隆得到亚洲玉米螟两种漆酶OfLac1和OfLac2的 cDNA 序列。两种漆酶基因的表达模式存在明显差别，但都受蜕皮激素的调控。OfLac2可能参与蜕皮过程表皮褐化。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨青	大连理工大学生命科学与技术学院	29	142	7.0	11.0
2	杨君	大连理工大学生命科学与技术学院	39	311	10.0	16.0
3	陈鹏	大连理工大学生命科学与技术学院	9	31	3.0	5.0
4	屈明博	大连理工大学生命科学与技术学院	2	12	2.0	2.0