柞蚕己糖激酶基因的组织表达特征及在解除滞育和蛹发育期的表达与酶活性变化

• 作者: 周敬林 姜义仁 曾军 朱绪伟 汝玉涛 王勇 王德意 秦利
• 来源期刊: 蚕业科学
• 学科: 农学
• 关键词: 柞蚕 己糖激酶 基因克隆 表达特征 幼虫组织 滞育解除 蛹发育 酶活性
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 773-781
• 页数: 9页
• 分类号: S885.1|S881.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13441/j.cnki.cykx.2017.05.011

摘要

昆虫能够将消化吸收的葡萄糖在脂肪体中转化为海藻糖或作为糖原储存,当机体需要能量时,海藻糖再转化为葡萄糖进入糖酵解途径,己糖激酶(hexokinase,HK)是在此转化过程合成中间代谢物葡萄糖-6-磷酸的限速酶.为研究柞蚕蛹解除滞育及发育过程中的糖类代谢规律,克隆了柞蚕2个己糖激酶同工酶基因,分别命名为ApHK1和ApHK2(GenBank登录号:KY624592,KY624593).2个基因的ORF全长分别为1 455 bp、1 362 bp,编码484、453个氨基酸.系统进化分析柞蚕HK1和HK2蛋白分布于2个不同的进化分支,不同种类昆虫的同一类型HK具有更高的同源性.柞蚕5龄幼虫各组织中,2个HK基因在脂肪体中的表达水平都较高,ApHK2在各组织中均有表达,分布比ApHK1更广,且在中肠、肌肉内也有较高表达.以一化性柞蚕滞育蛹的脂肪体组织为材料,采用qRT-PCR分析长光照(17 h/d)处理解除柞蚕蛹滞育及蛹发育过程中HK基因的表达规律,结果表明:2个HK基因的表达量在处理后21 d明显升高,其中ApHK2的表达量升高了3.1倍;化蛹后42 d,ApHK1的表达量升高了2.8倍,而ApHK2的表达量无显著变化.同时测定蛹脂肪体中己糖激酶的活性在长光照处理下高于对照组,前期呈现上升趋势,处理后28 d达到最高值,此后逐渐下降并于处理后35 d趋于稳定;测定蛹血淋巴中葡萄糖含量呈先下降后上升的趋势,这与脂肪体中己糖激酶的活性具有相关性.研究结果显示柞蚕滞育蛹解除滞育及发育过程中己糖激酶基因表达上调,在蛹发育中期己糖激酶酶活力及葡萄糖含量之间呈现出互补关系,即己糖激酶的活性增强,血淋巴中葡萄糖的含量减少.