棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析

• 作者: 刘晓光 姚雪 安世恒 崔江宽 席玉强 李琳红 杜孟芳 魏纪珍
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 棉铃虫 酪氨酸羟化酶 RNA干扰 蜕皮激素 鞣化激素
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 294-303
• 页数: 10页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.03.003

摘要

[目的]酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)是黑色素形成的关键酶,在昆虫表皮骨化过程中扮演重要角色.本研究旨在获得棉铃虫Helicoverpa armigera TH基因序列,并研究其分子特性、表达模式和功能,为更深入探析该基因作用机理奠定基础.[方法]通过生物信息学和分子生物学技术获得了棉铃虫TH基因序列,利用qRT-PCR分析该基因在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式;利用qRT-PCR技术,分别测定了蜕皮激素20E(400 ng/头)处理不同时间和RNAi成功干扰蜕皮激素受体基因(EcR)前提下再用20E(400 ng/头)处理后,棉铃虫5龄幼虫TH表达量变化;采用生物化学方法检测鞣化激素(30 μg/mg组织)和环腺苷酸(cAMP,200 ng/mg组织)处理后棉铃虫幼虫脂肪体中TH活性.[结果]获得了棉铃虫酪氨酸羟化酶基因TH(GenBank登录号:MF440319) cDNA片段,长2 270 bp,开放阅读框1 686 bp,编码561个氨基酸残基.该基因在棉铃虫整个发育期均表达,其中在卵期第3天、2龄幼虫第1天、3-5龄蜕皮期、预蛹期和成虫羽化第1天表达量相对较高.研究还发现,400 ng/头20E注射能够促进TH的转录;在成功干扰并调低幼虫EcR转录水平的前提条件下(对照仅注射dsGFP)再注射20E,对TH表达量无明显影响;而鞣化激素(30 μg/mg组织)和cAMP(200 ng/mg组织)均显著提高了TH的酶活性.[结论]20E在转录水平参与了TH的表达;鞣化激素和cAMP均能够提高TH活性,在蛋白水平上对TH进行调控.