番石榴实蝇性别决定基因Bcotra和Bcotra-2的克隆、序列特征及表达分析

• 作者: 万方浩 刘桂清 和丹阳 张桂芬 李建伟 武强
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 番石榴实蝇 性别决定 transformer transformer 2 性别特异剪接 表达谱
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 516-525
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2015.05.006

摘要

[目的]对番石榴实蝇Bactrocera correcta(Bezzi)性别决定基因transformer和transformer 2的cDNA和基因组DNA序列进行克隆和分析,明确这2个基因的结构特征及其在不同发育阶段和雌、雄成虫不同组织中的表达模式,为进一步的功能研究和番石榴实蝇遗传性别品系(genetic sexing strain,GSS)的建立奠定基础.[方法]利用PCR结合RACE技术克隆番石榴实蝇2个性别决定基因的cDNA全长和内含子序列,利用不同的生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;利用半定量RT-PCR检测这2个基因在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织(精巢、卵巢、中肠和脂肪体)中的表达分布.[结果]克隆得到番石榴实蝇transformer和transformer 2的cDNA全长序列,分别命名为Bcotra和Bcotra-2.Bcotra存在性别特异剪接,雌虫Bcotra的cDNA全长1 673 bp,其开放读码框(ORF)为1 242 bp,编码413个氨基酸(GenBank登录号为KP712876);雄虫Bcotra cDNA全长2 025 bp,比雌虫多2个外显子,但由于外显子上有多个终止密码子,因此,不能编码完整的有功能的Tra蛋白(GenBank登录号为KP712877).Bcotra-2不存在性别特异剪接,cDNA全长1 458 bp,其开放读码框(ORF)为756bp,编码251个氨基酸,具有RNA结合蛋白的典型特征(GenBank登录号为KM658207).Bcotra-2有8个外显子,7个内含子.氨基酸序列比对和系统进化关系表明,两个基因的系统发育关系一致,Tra-2与目前已报道的双翅目Tra-2具有很高的同源性,而Tra的保守性较Tra-2要低.半定量RT-PCR结果显示,Bcotra和Bcotra-2在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织中都有表达.[结论]本研究明确了Bcotra和Bcotra-2的基因组DNA和cDNA结构特征,Bcotra和Bcotra-2在番石榴实蝇的不同发育阶段和成虫不同组织中均有表达,序列分析发现这两个性别决定基因均具有Tra/Tra-2结合位点、内含子剪接抑制序列位点,其中Bcotra具有RNA结合蛋白的结合位点,暗示了这2个基因可能通过翻译后相互作用调控雌、雄体性发育.Bcotra存在性别特异剪接,雌虫特有的一段963 bp的内含子序列可以用于番石榴实蝇遗传定性品系的载体构建.