小菜蛾保幼激素受体基因PxMet-1和PxMet-2的分子特性、表达模式与功能分析

• 作者: 尤民生 彭露 杨一帆 王清 邹明民
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 小菜蛾 保幼激素受体 Met 分子特性 表达模式 生殖调控 害虫控制
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 787-798
• 页数: 12页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.07.002

摘要

[目的]本研究旨在明确小菜蛾Plutella xylostella保幼激素受体基因Met的分子特性与表达模式,分析其生殖调控作用,为筛选有效控制小菜蛾的新靶标奠定基础.[方法]根据本课题组已有的小菜蛾基因组数据库,采用PCR技术克隆小菜蛾两个Met基因的cDNA全长序列;利用qPCR测定其在小菜蛾不同发育阶段及成虫不同组织中的表达模式;基于RNAi解析其在小菜蛾雌成虫生殖发育中的作用.[结果]克隆获得小菜蛾PxMet-1(GenBank登录号:MK697672)与PxMet-2(GenBank登录号:MK697673)的cDNA序列,开放阅读框(ORF)全长分别为1 575和2 100 bp,预计分别编码524和699个氨基酸,理论分子质量分别为60.5和70.7 kD,预测等电点分别为6.73和5.50.PxMet-1和PxMet-2都具有4个保守结构域,即1个helix-loop-helix结构域(bHLH)、2个PAS保守结构域及1个PAC保守基序.系统发育树分析表明,小菜蛾PxMet-1和PxMet-2聚为不同的两支,但两者均与鳞翅目昆虫Met聚在一起.表达模式分析表明,小菜蛾PxMet-1与PxMet-2在蛹期(化蛹后1-3d)与雌成虫期(羽化后0-72 h)均有表达;PxMet-1的表达量在蛹期(化蛹后1-3 d)无明显差异,但均显著高于雌成虫期(羽化后0-48 h),在羽化后72 h达到高峰;而PxMet-2在雌成虫期(羽化后0-48 h)的表达量呈先上升后下降的趋势,在羽化后12h出现表达高峰,且成虫期(羽化后O-36 h)的表达量显著高于蛹期.PxMet-1与PxMet-2在成虫脂肪体中的表达量显著高于其他组织.注射PxMet-1+PxMet-2 dsRNA 24 h后,小菜蛾PxMet-1与PxMet-2的表达量均受到显著抑制;同时干扰PxMet-1和PxMet-2后,小菜蛾成熟卵子数目显著减少,羽化后3d内单雌产卵量显著下降.[结论]抑制Met基因表达能够显著降低小菜蛾雌虫的卵子形成与产卵量.本研究为探索保幼激素的生殖调控机理奠定了基础,在实践上有助于筛选小菜蛾种群遗传调控的潜在靶标.