松墨天牛小热激蛋白基因的克隆、表达谱及对温度胁迫的响应

• 作者: 何玄玉 李寿银 李慧 郝德君 陈宏建 陶蓉 龚馨玥
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 农学
• 关键词: 松墨天牛 小热激蛋白 温度胁迫 内参基因 表达特性
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 749-760
• 页数: 12页
• 分类号: S763.38
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2018.07.001

摘要

[目的]松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方松林中的重要蛀干害虫, 也是林业检疫性病害——松材线虫病的主要媒介昆虫, 其分布范围较广, 对温度的适应性强, 本研究旨在初步探讨松墨天牛对温度胁迫适应性的分子机制.[方法]采用RT-PCR与RACE技术克隆松墨天牛小热激蛋白 (small heat shock protein, sHSP) 基因的全长cDNA, 结合生物信息学方法分析小热激蛋白的结构特征;利用qPCR技术测定该基因在松墨天牛不同发育阶段、4龄幼虫不同组织及不同低温和高温胁迫下4龄幼虫中的表达谱, 并用geNorm, NormFinder和BestKeeper软件对不同温度下内参基因稳定性进行评价.[结果]获得松墨天牛sHSP基因的cDNA全长序列, 命名为MaltHSP21.20 (GenBank登录号:MH091811), 全长为871 bp, 编码187个氨基酸, 信号肽预测表明其N末端含有18个氨基酸的信号肽, 成熟蛋白预测分子质量为21.20 kD, 等电点为8.65.结构域预测符合小热激蛋白家族的特征, 共含有10个β折叠片, 在α结构域内含有7个β折叠片.进化树分析表明该蛋白氨基酸序列与光肩星天牛Anoplophora glabripennis的sHSP有较高的同源性.不同软件分析得到最稳定的内参基因存在差异, 结合3种方法评价得出RPL10最为稳定.MaltHSP21.20在不同发育阶段的松墨天牛体内均有表达, 滞育幼虫中表达量最高, 卵期及蛹期表达量次之;在4龄幼虫不同组织中均有分布, 脂肪体中表达量最高;4龄幼虫MaltHSP21.20对低温诱导无响应, 其表达量在35℃时显著上调, 45℃处理2和3 h最高, 50℃时下降.[结论]RPL10是不同温度胁迫下较稳定的内参基因.相比其他热激蛋白基因, MaltHSP21.20对低温敏感性较低, 推测其在幼虫滞育越冬及抵抗高温中发挥重要作用.