沙葱萤叶甲海藻糖酶基因GdTre1的克隆、分子特性和表达分析

• 作者: 周晓榕 孙志鹏 庞保平 格希格都仁 谭瑶 陈龙
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 沙葱萤叶甲 海藻糖酶 基因克隆 夏滞育 RT-qPCR
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 271-281
• 页数: 11页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2018.03.002

摘要

[目的]海藻糖酶(trehalase,Tre) 作为昆虫体内海藻糖代谢的关键性酶,在昆虫能量调节和生长发育中具有重要作用.本研究旨在克隆获得沙葱萤叶甲Galeruca daurica 海藻糖酶基因,并对其表达模式进行定量分析,以期探究海藻糖酶在沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育中的作用.[方法]根据沙葱萤叶甲转录组数据,采用RACE 技术,克隆得到Tre 基因的cDNA 全长,并进行生物信息学分析; 应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR) 技术检测其在沙葱萤叶甲不同发育阶段[卵、 1 - 3龄幼虫、预蛹、蛹、成虫(羽化后3,7,10,15,25,40,60,80 和100 d) ]、成虫不同组织(头、胸和腹) 以及3 日龄成虫在不同温度(15,20,25,30,35 和40℃) 胁迫下的表达水平; 采用3,5-二硝基水杨酸法测定不同日龄成虫体内海藻糖酶活性.[结果]克隆获得了沙葱萤叶甲可溶性海藻糖酶基因,并命名为GdTre1(GenBank 登录号: KY697913),该基因全长1 933 bp,开放阅读框1 704 bp,编码567 个氨基酸; 蛋白预测分子量为66. 56 kD,等电点为6. 62; 编码蛋白具有海藻糖酶超基因家族典型的功能结构域,包含1 条信号肽,不具有跨膜结构.同源序列比对和系统发育分析表明,GdTre1 与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata Tre1b 的同源性最高,氨基酸序列一致性达 70. 25％.RT-qPCR 检测结果表明,GdTre1 在沙葱萤叶甲各发育阶段均有表达,其中在卵期和成虫滞育期间高表达,而在幼虫、预蛹、蛹及成虫滞育前低表达; 在成虫不同组织中,通常在腹部中表达量最高,其次为胸部,最低为头部; GdTre1 表达量随着温度升高而上升,30℃达最高值,而后随温度升高略有下降.沙葱萤叶甲不同日龄成虫体内GdTre1 表达量及Tre 活性存在显著差异,且GdTre1表达量与Tre 活性变化趋势一致.[结论]海藻糖酶与沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育有密切的关系.该结果为进一步揭示该虫的夏滞育分子机理提供了必要的基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	庞保平	内蒙古农业大学草原昆虫研究中心	104	1186	20.0	27.0
2	周晓榕	内蒙古农业大学草原昆虫研究中心	59	674	16.0	23.0
3	谭瑶	内蒙古农业大学草原昆虫研究中心	13	35	4.0	5.0
4	陈龙	内蒙古农业大学草原昆虫研究中心	5	20	3.0	4.0
5	格希格都仁		1	2	1.0	1.0
6	孙志鹏		1	2	1.0	1.0