fruitless在桔小实蝇求偶和交配行为中的作用

• 作者: 古枫 易欣 钟国华 陈瑶瑶
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 桔小实蝇 fruitless 表达谱 求偶行为 交配频率 RNAi
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 924-931
• 页数: 8页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2020.08.002

摘要

[目的]fruitless (fru)是昆虫求偶和交配行为中的关键基因,但是其在桔小实蝇Bactrocera dorsalis中的具体功能尚不清楚.本研究旨在明确fru在桔小实蝇求偶交配行为中的作用,进一步明确fru的生物学意义.[方法]根据NCBI上桔小实蝇fru的预测序列设计两端引物,以桔小实蝇羽化10d已交配的成虫头部cDNA为模板克隆fru基因的全长cDNA,并对其编码蛋白的结构域进行预测.通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术检测该基因在桔小实蝇交配前后表达量的变化.待合成fru基因的dsRNA后,注射到羽化9d后的桔小实蝇雄成虫腹部进行RNAi,分别于注射后48 h和72 h取样,检测加基因的相对表达量;并于RNAi后72 h进行求偶交配行为观察,测定桔小实蝇的交配频率和交配持续时间.[结果]克隆获得桔小实蝇fru的全长cDNA,长2 865 bp,编码954个氨基酸,预测蛋白分子量104.1 kD,等点为6.01.该基因所编码的蛋白具有特殊结构域,分别为一个BTB(Broad-complex,Tramtrack and Bric-a-bric)结构域和两个锌指(zinc finger)结构域.RT-qPCR结果表明,相比未交配的桔小实蝇成虫,fru基因在雄成虫头部中的表达量在与雌成虫交配后显著上升.相对于空白对照组(注射DEPC水)和阴性对照组(注射dsGFP),注射dsfru的RNAi处理组的雄性求偶时间延长(延长了25～35 min),且交配频率下降(降低了17％～22％),说明fru基因在雄性桔小实蝇的求偶交配行为中发挥着重要作用.[结论]本研究结果为明确fru在非模式昆虫桔小实蝇求偶交配行为中的功能提供参考,并为深入研究桔小实蝇的求偶交配行为和绿色防控提供了理论基础.