稻纵卷叶螟海藻糖酶基因的克隆、分子特性和表达分析

• 作者: 李娇 李尚伟 杜娟 王爽 田宇
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 稻纵卷叶螟 海藻糖酶 基因克隆 序列分析 表达模式
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 602-612
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2016.06.003

摘要

[目的]海藻糖酶(trehalase,Tre)是昆虫体内海藻糖代谢的一个关键酶,包括可溶型(Tre1)和膜结合型(Tre2)两种类型,在昆虫发育和能量调节中具有重要作用.本研究旨在克隆稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis海藻糖酶基因(CmTre),解析其在稻纵卷叶螟不同发育阶段和不同组织中的表达模式,分析该基因及酶蛋白的分子特征.[方法]通过稻纵卷叶螟转录组数据结合RACE技术,克隆稻纵卷叶螟CmTre的全长cDNA序列,并对该基因进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)解析CmTre在稻纵卷叶螟不同发育阶段及成虫不同组织部位的mRNA表达模式.[结果]获得两种类型的稻纵卷叶螟CmTre基因,即可溶型海藻糖酶基因CmTre1和膜结合型海藻糖酶基因CmTre2.CmTre1的全长cDNA长度为2 364 bp,开放阅读框长1 704 bp,编码567个氨基酸;CmTre2的全长cDNA长度为2079 bp,开放阅读框长1 923 bp,编码640个氨基酸.生物信息学分析表明,CmTre前端有一个信号肽,CmTre1无跨膜结构,CmTre2有一个跨膜结构.同源性和聚类分析表明,CmTre1和CmTre2的氨基酸序列与竹蠹螟Omphisa fuscidentalis海藻糖酶Tre1和Tre2氨基酸序列的一致性最高,分别为74％和79％.同源建模预测结果显示,CmTre1的三维分子结构包含19个α螺旋和2个p折叠片;CmTre2的三维分子结构含有23个α螺旋,没有β折叠片.RT-qPCR结果显示,CmTre在稻纵卷叶螟整个发育历期都有表达,在成虫期表达水平最高,在整个幼虫期都有相对稳定的表达;CmTre1在蛹期表达水平最低,CmTre2在5龄幼虫时期表达水平最低.CmTre在所检测的成虫组织(中肠、体壁、马氏管、头、卵巢、脂肪体、肌肉和精巢)中均有表达;CmTre1在中肠和体壁中的表达水平较高,CmTre2在肌肉和中肠中的表达水平较高.[结论]本研究克隆了稻纵卷叶螟两种类型的海藻糖酶基因,分析了其基因特征和表达模式.研究结果为阐明海藻糖酶基因的功能进而以海藻糖酶基因为靶标防治害虫奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王爽	贵州大学昆虫研究所贵州山地农业病虫害重点实验室	11	22	2.0	4.0
2	杜娟	贵州大学昆虫研究所贵州山地农业病虫害重点实验室	31	157	7.0	11.0
3	李尚伟	贵州大学昆虫研究所贵州山地农业病虫害重点实验室	24	169	8.0	12.0
4	田宇	贵州大学昆虫研究所贵州山地农业病虫害重点实验室	14	28	3.0	4.0
5	李娇	贵州大学昆虫研究所贵州山地农业病虫害重点实验室	1	8	1.0	1.0