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舞毒蛾(Lymantria dispar)是世界性食叶害虫,具有食性杂、生命力强和危害范围广泛等特点,严重危害植物的生长,对我国经济和生态造成巨大的损失。液泡型H+-ATP酶(Vacuolar-type proton ATPase)是一种转运真核细胞阳离子的ATP酶,在原生质膜和细胞器内膜系统中广泛存在,对昆虫的蜕皮、生殖、生长发育等生理活动产生影响;腺苷酸激酶2(Adenylate Kinase 2,AK2)在线粒体膜间空间的腺嘌呤核苷酸代谢中起着关键作用,影响昆虫的生长发育和细胞增殖;蜕皮激素接受子(Hormone Receptor 3,HR3)作为一种蜕皮转录因子,调控昆虫的蜕皮、表皮形成和卵巢形成等生理活动。本研究以舞毒蛾为研究对象,克隆获得V-ATPaseA、AK2和HR3基因c DNA全长,采用实时荧光定量RT-PCR技术分析V-ATPaseA、AK2和HR3基因时空表达模式,成功构建dsRNA原核表达载体,转入大肠杆菌HT115(DE3),并利用IPTG成功诱导dsRNA表达,通过饲喂含有V-ATPaseA、AK2和HR3基因dsRNA表达大肠杆菌饲料,探究基因沉默对舞毒蛾幼虫生长发育以及变态发育的影响。主要研究结果如下:1、克隆获得LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因序列,开放阅读框(ORF)分别为1851 bp、1473 bp和729 bp,分别编码616、490和242个氨基酸;蛋白分子量分别为68.04 kDa、26.91 kDa和55.23 kDa;理论等电点(p I)分别为5.24、8.64和6.98;LdV-ATPaseA和LdHR3为碱性蛋白,LdAK2为酸性蛋白;三种蛋白均无信号肽和跨膜结构域。2、采用实时荧光定量RT-PCR分析LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因在不同发育阶段和组织中的表达。结果显示,LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因各个发育阶段均有表达,且均在雌蛹期的表达量较高,分别为对照卵的1.81倍、6.63倍和19.25倍,推测LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因可能参与舞毒蛾生殖功能。LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因各个组织表达量具有特异性,LdV-ATPase和LdAK2在精巢的表达量较高,分别为对照脂肪体的30.80倍和13.68倍;LdHR3在表皮的表达量最高,为对照脂肪体的22.98倍,三个基因在肠道和表皮中表达量相对较高,推测可能影响舞毒蛾取食和蜕皮。3、成功构建LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因原核表达载体,转入大肠杆菌HT115(DE3),通过IPTG诱导表达出相应的dsRNA。在舞毒蛾2龄和3龄幼虫期分别饲喂三个基因的dsRNA,并检测三个基因的沉默效果。研究结果表明,2龄幼虫期LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因沉默效率分别为96.24%~98.35%,27.06%~85.73%和62.15%~95.64%;3龄幼虫期LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因沉默效率分别为39.71%~63.97%,33.63%~91.45%和61.81%~95.63%。以上结果表明舞毒蛾2龄和3龄幼虫饲喂dsRNA靶基因m RNA表达水平均显著低于对照,说明饲喂原核表达dsRNA能够有效沉默LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因。4、LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因沉默影响舞毒蛾生长发育。饲喂含有LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因dsRNA饲料的幼虫取食量、体重以及体重累计增长率均显著降低。2龄幼虫期和3龄幼虫期起始饲喂3个基因dsRNA均可以有效降低雌蛹重;饲喂dsLdAK2和dsLdHR3饲料可导致舞毒蛾雄蛹重显著低于对照。舞毒蛾2龄和3龄幼虫期起始饲喂dsLdV-ATPaseA、dsLdAK2和dsLdHR3死亡率显著升高。2龄幼虫期沉默LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因导致蛹期畸形率显著升高;3龄幼虫起始饲喂dsLdHR3引起蛹期畸形率显著升高,均出现蜕皮缺陷。2龄起始饲喂dsLdV-ATPaseA和dsLdHR3的舞毒蛾化蛹率均显著降低,3龄幼虫期起始沉默LdAK2基因导致化蛹率显著降低。2龄和3龄幼虫期起始基因沉默均致使雌成虫产卵量显著降低。2龄起始LdV-ATPaseA基因沉默导致6龄幼虫期和2龄~6龄幼虫期总发育时间和蛹期发育时间显著延长,饲喂dsLdAK2和dsLdHR3引起6龄幼虫期和2龄~6龄幼虫期总发育历期显著延长;3龄起始饲喂dsLdAK2导致4龄幼虫期和蛹期发育时间显著延长,饲喂dsLdHR3导致蛹期发育时间显著延长。综上所述,通过舞毒蛾2龄和3龄幼虫期起始饲喂LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3dsRNA,证实LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3基因影响舞毒蛾的生长发育,为开发靶向LdV-ATPaseA、LdAK2和LdHR3的基因分子防控提供理论基础。