麦红吸浆虫热激蛋白基因SmHsp40的克隆及其在滞育进程中和极端温度胁迫下的表达

• 作者: 刘珍珠 成卫宁 朱克岩 李雪娇 赵佳佳
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 麦红吸浆虫 Hsp40 基因克隆 滞育 温度胁迫 实时定量PCR
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 1253-1262
• 页数: 10页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2018.11.002

摘要

[目的]麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是一种典型的专性滞育昆虫,滞育过程中经历酷暑和严寒.本研究旨在探讨麦红吸浆虫热激蛋白基因Hsp40在滞育中的作用.[方法]以麦红吸浆虫滞育前幼虫为材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆Hsp40全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白的特性;采用实时荧光定量PCR技术分析其在滞育不同阶段幼虫及越夏滞育幼虫在短期(≤120 min)极端高温(35 ～ 50℃)和越冬滞育幼虫在短期极端低温(0～-15℃)胁迫下的表达模式.[结果]克隆获得麦红吸浆虫Hsp40基因,命名为SmHsp40(GenBank登录号:MH001167),其cDNA全长1 553 bp,开放阅读框长为1 074 bp,编码357个氨基酸,相对分子量为40.87 kD,理论等电点为5.31.推导的氨基酸序列中含有Hsp40蛋白家族典型的J结构域和HPD基序.蛋白序列相似性和系统进化关系分析表明,SmHsp40蛋白与冈比亚按蚊Anophelesgambiae等长角亚目(Nematocera)昆虫Hsp40的相似性最高、亲缘关系最近.麦红吸浆虫滞育不同时期幼虫SmHsp40表达量存在显著差异,进入滞育后表达量上调;滞育进程中,夏季7-8月和冬季12月至翌年1月表达量显著高于其他季节.与未处理的对照相比,40℃处理越夏滞育幼虫和-10℃处理越冬滞育幼虫lh明显诱导SmHsp40的表达,但超过45℃或低于-15℃极端温度处理诱导效果均不明显.[结论]SmHsp40参与了麦红吸浆虫滞育进程,可能在滞育状态的维持及滞育期间耐热和耐寒能力的调控方面起重要作用.