褐飞虱乙酰胆碱酯酶启动子的克隆及表观遗传分析

• 作者: 方君 朱利航 杨之帆 杨潇 陈俊
• 来源期刊: 湖北大学学报（自然科学版）
• 学科: 生物学
• 关键词: 褐飞虱 乙酰胆碱酯酶基因启动子 DNA甲基化 基因表达 生物型
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 水稻基因工程研究专栏
• 页码范围: 377-383
• 页数: 7页
• 分类号: Q78|Q966
• 字数: 5762字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2375.2020.04.004

摘要

褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻的重要害虫之一.本研究旨在扩增褐飞虱乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)基因的启动子,并从表观遗传学的角度探讨DNA甲基化与褐飞虱生物型进化间的关系.采用染色体步移(genome walking)方法扩增AChE启动子,根据所得启动子序列设计甲基化特异性PCR(MS-PCR)引物和重亚硫酸盐测序法BSP引物,分析褐飞虱生物型Ⅰ和生物型Ⅱ中AChE启动子的甲基化程度,然后利用荧光定量PCR技术检测AChE的表达水平差异.结果表明,扩增得到褐飞虱AChE上游侧翼DNA序列长度为1919 bp,启动子元件分析显示,AChE启动子区域中有若干与MYB、WRKY、ARE等抗性相关转录因子的结合位点(元件),表明该启动子可能与逆境胁迫相关.基于甲基化水平的限制酶酶切位点分析发现,AChE启动子区域含有多个5m CG甲基化位点,表明该区域DNA甲基化主要发生在胞嘧啶的C-5位.MS-PCR分析表明,生物型Ⅰ褐飞虱AChE启动子区域的甲基化程度高于生物型Ⅱ;BSP结果显示生物型Ⅰ启动子区域总体平均甲基化频率(24.09％)高于生物型Ⅱ(7.27％);实时定量PCR结果显示,AChE在生物型Ⅱ中的表达量高于生物型Ⅰ.本研究克隆得到AChE启动子序列,并证实褐飞虱生物型间AChE的表达存在差异,且启动子区域高甲基化水平可能是导致AChE低表达的原因之一.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨之帆	湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室	27	107	5.0	9.0
2	陈俊	武汉科技大学化学与化工学院	33	100	6.0	9.0
3	方君	湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室	2	0	0.0	0.0
4	杨潇	湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
5	朱利航	湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0