苹果蠹蛾细胞色素P450基因CYP332A19和CYP337B19的克隆及表达分析

• 作者: 杨雪清 王小奇 葛辉 陈展博 陈高满
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 苹果蠹蛾 细胞色素P450 植物次生物质 基因表达 解毒代谢
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 941-951
• 页数: 11页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2020.08.004

摘要

[目的]本研究旨在通过克隆苹果蠹蛾Cydia pomonella细胞色素P450基因CYP332A19和CYP337B19,并对其进行序列和表达分析,以更好地了解这两个P450基因在植物次生物质解毒方面的作用,为进一步的功能研究提供依据.[方法]采用本地BLAST搜索苹果蠹蛾转录组数据库获得细胞色素P450基因cDNA序列,采用RT-PCR技术克隆目的基因的编码区.利用生物信息学软件分析目的基因的序列特征及与其他近缘物种的P450基因的系统进化关系.采用RT-qPCR技术测定目的基因在苹果蠹蛾不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和成虫)、4龄幼虫不同组织(头部、表皮、脂肪体、中肠和马氏管)以及4龄幼虫分别取食添加0.1％香豆素和0.5％槲皮素的人工饲料2d后的表达水平.[结果]克隆获得苹果蠹蛾细胞色素P450基因CYP332A19(GenBank登录号:MF574708)和CYP337B19(GenBank登录号:MF574697)的全长cDNA序列,开放阅读框(ORF)分别长1 518和1 491 bp,分别编码505和496个氨基酸,其蛋白质分子量分别为58.586和57.734kD,理论等电点分别为8.99和7.61.结构域分析显示,CYP332A19和CYP337B19中均包含包括血色素结合区在内的5个保守的细胞色素P450结构域.系统发育树显示,苹果蠹蛾CYP332A19与苹淡褐卷蛾Epighyas postvittana CYP332A9等CYP332A基因聚在一枝,而CYP337B19与稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis CYP337B12和六星灯蛾Zygaena filipendulae CYP337B11等CYP337B基因聚在另一枝.RT-qPCR分析结果表明,CYP332A19和CYP337B19在苹果蠹蛾幼虫期的表达水平高于卵期的,分别在4龄幼虫脂肪体和中肠中的表达量最高.取食分别含0.1％香豆素和0.5％槲皮素的人工饲料2d后,4龄幼虫体内的CYP332A 19和CYP337B19相对表达量显著高于对照组(取食含2％ DMSO的人工饲料).[结论]CYP332A19和CYP332B19分别在苹果蠹蛾幼虫脂肪体和中肠中高表达,且在取食含香豆素和槲皮素的人工饲料的苹果蠹蛾幼虫体内表达量升高,说明这两个基因可能参与苹果蠹蛾对外源物质的解毒代谢过程.本研究的结果有助于我们了解苹果蠹蛾对寄主次生物质解毒代谢机理,为苹果蠹蛾防治提供新思路.