意大利蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因表达分析

• 作者: 于非 何岚 余成敏 叶小芳 季荣 张敏 扈鸿霞 王伟亮 王晗 王香香 袁亮 闫蒙云
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 意大利蝗 越冬卵 胚胎发育 血蓝蛋白 基因表达 表达谱
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 912-920
• 页数: 9页
• 分类号: Q74
• 字数: 8260字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.08.003

摘要

[目的]意大利蝗Calliptamus italicus是新疆草原的主要优势危害种,以卵在土壤中越冬.呼吸代谢可反映蝗卵的生理状态,呼吸蛋白对于呼吸系统不完善的蝗卵尤为重要.本研究旨在明确意大利蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因的表达情况.[方法]采用实时荧光定量PCR方法检测不同发育阶段的蝗卵以及1龄蝗蝻的血蓝蛋白2个亚基基因Hc1和Hc2的表达量.[结果]根据解剖形态观察,将意大利蝗越冬卵的整个发育过程分为10个阶段,包括9个卵发育阶段(C-I-C-X)和1龄蝗蝻阶段(C-X).Hc1和Hc2在越冬蝗卵各发育阶段以及1龄蝗蝻中均有表达.其中,在蝗卵早期发育阶段(C-Ⅰ,C-Ⅱ和C-Ⅲ),Hc1表达量逐渐增加,C-Ⅲ阶段表达量显著高于C-Ⅰ和C-Ⅱ阶段;滞育阶段(C-Ⅳ,C-V和C-Ⅵ),胚胎发育停滞,Hc1表达量较C-Ⅲ,C-Ⅶ和C-Ⅷ阶段低;滞育后发育阶段(C-Ⅶ和C-Ⅷ),蝗卵解除滞育,快速发育,Hc1表达量较早期发育阶段和滞育阶段高,其中,C-Ⅷ阶段Hc1表达量最高(212.3156±10.5470),显著高于其他所有阶段;1龄蝗蝻(C-X)的Hc1表达量最低,为0.4017±0.1010.Hc2表达量在C-V阶段最高(679.7511±54.5719),显著高于其他所有阶段;除C-V阶段外,其他各阶段之间Hc2表达量差异均不显著.Hc1在蝗卵滞育后阶段高表达,而Hc2在蝗卵滞育阶段高表达.[结论]血蓝蛋白亚基基因Hc1和Hc2在整个意大利蝗卵发育过程均有表达,且具有阶段特异性.Hc1与Hc2协同作用为蝗卵发育供氧,其中,Hc1主要负责蝗卵滞育后发育期间的氧气运载,而Hc2主要维持滞育期间的氧气运载,且载氧效率较低.研究结果可为进一步探讨意大利蝗卵的抗逆机制提供科学依据.