菜粉蝶热激蛋白70(HSP70)基因的分子特性及其对杀虫剂胁迫的响应

• 作者: 丁朝阳 赵乐 刘苏 李茂业
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 菜粉蝶 热激蛋白 序列特征 表达模式 高效氯氟氰菊酯 氯虫苯甲酰胺
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 生理生化|Physiology and Biochemistry
• 页码范围: 1407-1416
• 页数: 10页
• 分类号: Q965.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2021.12.006

摘要

[目的]明确菜粉蝶Pieris rapae热激蛋白70(HSP70)基因的分子特性及其对杀虫剂胁迫的响应,为探索菜粉蝶HSP70基因在抵御杀虫剂胁迫中的功能提供前期基础.[方法]利用同源检索方法,从菜粉蝶转录组数据中鉴定HSP70基因;使用生物信息学方法分析HSP70基因的分子特性;采用实时荧光定量PCR技术分析HSP70基因在菜粉蝶不同发育阶段(2-5龄幼虫、蛹和雌雄成虫)、4龄幼虫不同组织(中肠、马氏管、脂肪体和体壁)以及LD20剂量高效氯氟氰菊酯(0.12 ng/μL)和氯虫苯甲酰胺(1.04 ng/μL)胁迫下4龄幼虫体内的表达谱.[结果]从菜粉蝶转录组中鉴定了3个HSP70基因(PrHsp70-1,PrHsp70-2和PrHsp70-3)(GenBank登录号分别为MW691114,MW691115和MW691116),它们分别编码628,630和653个氨基酸,分子量分别为68.7,69.2和71.7 kD.生物信息学分析结果表明,3个PrHSP70蛋白均为胞质蛋白,且均含有HSP70家族的特征序列.PrHsp70-1和PrHsp70-2无内含子,而PrHsp70-3含有1个内含子.随着幼虫龄期的增加,PrHsp70-1和PrHsp70-2的表达量也不断上调,但在蛹期和成虫期下调;PrHsp70-3在供试的不同发育阶段样本中的表达量无显著差异.PrHsp70-1高量表达于幼虫脂肪体,PrHsp70-2高量表达于幼虫中肠,PrHsp70-3在幼虫体壁和脂肪体中表达量均较高.LD20剂量高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺均能诱导3个PrHsp70基因显著上调表达,但不同基因的响应速度有差异;此外,LD20剂量高效氯氟氰菊酯处理24 h后,PrHsp70-3显著下调表达.[结论]PrHsp70基因可能在菜粉蝶生长发育以及抵御杀虫剂胁迫中均有重要作用.