棉铃虫生物钟基因HeDbt的克隆和表达模式分析

• 作者: 刘孝明 刘小侠 刘彦君 张青文 张馨方 朱家林 李贞 闫硕
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 棉铃虫 生物钟基因 复眼 光感受器 外周组织 昼夜节律
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 1393-1403
• 页数: 11页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2018.12.004

摘要

[目的]克隆并分析棉铃虫Helicoverpa armigera生物钟基因Double-time(Dbt),明确该基因的昼夜表达模式,探讨其表达水平的影响因子,为研究夜蛾科昆虫复眼中生物钟基因的作用机制奠定基础,为理解外周组织中生物钟基因功能提供参考.[方法]采用RT-PCR和RACE技术从2日龄棉铃虫雌成虫复眼中克隆生物钟基因Dbt,并利用在线网站和软件进行生物信息学分析.采用qPCR技术检测棉铃虫雌、雄成虫不同组织(头、脑、复眼、触角、胸、腹、足和翅)中Dbt的表达水平;检测光周期14L∶ 10D和持续黑暗(DD)下雌、雄成虫头和复眼中Dbt的昼夜表达模式;在暗期用棉铃虫敏感波段光(UV、蓝光和绿光)照射2日龄成虫6h,检测复眼中Dbt表达水平的变化;在暗期进行雌、雄成虫交配,检测交配结束及3h后复眼中Dbt表达水平的变化.[结果]成功克隆到棉铃虫生物钟基因Dbt的cDNA序列,命名为HeDbt(GenBank登录号:KM233159),开放阅读框长1026bp,编码314个氨基酸组成的多肽.HeDbt理论推测分子量为39.79 kD,等电点(pI)为9.55,不具有跨膜拓扑结构,包含典型的昆虫DBT蛋白保守区域,其与甜菜夜蛾Spodoptera exigua和柞蚕Antheraea pernyi DBT的同源性较高,氨基酸序列一致性分别为99％和97％.qPCR结果表明,HeDbt在成虫各组织中均有表达,在头、脑和复眼中表达水平较低,在胸和腹中表达水平较高;在14L∶ 10D和DD下,头和复眼中HeDbt未呈现明显的昼夜表达节律.暗期光照和交配后,复眼中HeDbt的表达均显著下调,但雌、雄成虫间HeDbt表达水平整体相似.[结论]成功克隆得到棉铃虫生物钟基因HeDbt,其在棉铃虫成虫头和复眼中表达水平较低,且不具有昼夜规律性,但复眼中Dbt的表达受到光照和交配的影响.本研究为进一步探索夜蛾外周组织生物钟基因功能奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张青文	中国农业大学植物保护学院	168	2560	28.0	41.0
2	刘小侠	中国农业大学植物保护学院	93	906	17.0	25.0
3	李贞	中国农业大学植物保护学院	34	122	5.0	9.0
4	闫硕	中国农业大学植物保护学院	30	112	5.0	9.0
5	刘彦君	中国农业大学植物保护学院	4	7	2.0	2.0
6	刘孝明	中国农业大学植物保护学院	3	14	2.0	3.0