有翅和无翅豌豆蚜中翅型分化信号通路相关微小RNA及其靶基因的表达差异

• 作者: 刘晓 李丹丹 杨宗霖 王艺 阚云超 霍春月 马田田
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 豌豆蚜 孤雌生殖 翅型分化 miRNA 靶基因 表达谱
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 1260-1270
• 页数: 11页
• 分类号: Q522
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.11.003

摘要

[目的]前期研究发现麦长管蚜Sitobion avenae孤雌蚜有翅和无翅个体中存在很多差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA),本研究旨在进一步明确这些miRNA在豌豆蚜Acyrthosiphon pisum中发挥作用的发育阶段,探索miRNA调控孤雌蚜翅两型性分化的机制.[方法]选择在麦长管蚜有翅蚜和无翅蚜中显著差异表达,且靶基因为蜕皮激素、胰岛素信号通路及翅型发育关键基因的5个miRNA(Let-7,miR-92a,miR-92b,miR-92a-1-p5和miR-277),利用qPCR检测这些miRNA及其靶标基因在豌豆蚜3-4龄若蚜和成虫有翅和无翅个体中的表达谱;同时利用双荧光素酶活性检测法对上述miRNA的靶基因进行验证.[结果]表达谱分析发现,这5个miRNA在豌豆蚜成虫中表达量均高于其在若蚜中的表达量,而其预测的靶基因在4龄若蚜中的表达量均高于其在成虫中的表达量,表明miRNA对其靶基因的调控作用可能集中在成虫阶段.分析豌豆蚜有翅和无翅个体中5个miRNA的表达情况发现,在成虫有翅个体中5个miRNA的表达量均高于无翅个体中的,其中miR-277表达差异最显著,成虫有翅个体中的表达量是无翅个体中表达量的7.5倍;其次为Let-7,表达差异达3倍.而Let-7在3龄有翅若蚜和无翅若蚜中表达差异最显著,有翅个体中的表达量是无翅个体中的37.8倍;其次为miR-277,表达差异达7.6倍.比较5个miRNA与其靶基因在豌豆蚜3-4龄若蚜及成虫有翅和无翅个体中的表达发现,miRNA Let-7和miR-92b的表达趋势分别与其靶基因abrupt和Foxo的基本相反.荧光素酶活性检测结果显示,Let-7的真实靶标为abrupt,共转染Let-7模拟物后与对照相比,荧光素酶活性下降53％,达极显著水平.其他miRNA与靶标基因的互作不显著.[结论]首次发现miRNA对豌豆蚜孤雌蚜翅型分化相关基因的调控可能发生在成虫阶段.Let-7可能通过调控abrupt基因参与孤雌蚜翅型分化.该研究为进一步探索miRNA参与孤雌蚜翅两型性分化的机制奠定了基础.