【摘 要】
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保幼激素是一类重要的昆虫激素,能够调控昆虫的滞育、发育变态及生殖等过程。保幼激素受体Met与其下游转录因子Kr-h1在保幼激素信号通路中起着重要作用。麦红吸浆虫Sitodiplo
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保幼激素是一类重要的昆虫激素,能够调控昆虫的滞育、发育变态及生殖等过程。保幼激素受体Met与其下游转录因子Kr-h1在保幼激素信号通路中起着重要作用。麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Géhin)是小麦生产上重要的害虫,以幼虫吸食小麦籽粒汁液造成危害,老熟幼虫结茧滞育越夏越冬,躲避不良环境维持种群数量。目前,Met和Kr-h1在麦红吸浆虫幼虫滞育及发育变态的作用尚不清楚。鉴于此,本研究利用RACE技术克隆获得SmMet和SmKr-h1的cDNA全长,并采用q PCR方法对两个基因在滞育及发育变态中的表达情况进行了分析。主要结果如下:1.SmMet基因cDNA序列全长为5,264 bp(Gen Bank登录号:KY660529),包含一个2,733 bp的开放阅读框,5’-UTR长度为1,230 bp,3’-UTR为1,301 bp,编码910个氨基酸残基,蛋白分子量为102.3 k Da,理论等电点为5.51。SmMet蛋白含有b HLH、PAS-A、PAS-B和PAC四个典型的功能结构域,氨基酸序列与冈比亚按蚊Met的同源性最高,为55%。2.SmKr-h1基因cDNA序列全长为2,327bp(Gen Bank登录号:KY646174),包含一个1,842 bp的开放阅读框,5’-UTR为64 bp,3’-UTR为421 bp,编码613个氨基酸残基,蛋白分子量为67.7 k Da,理论等电点为8.73。SmKr-h1蛋白包含8个完整的C2H2锌指结构,氨基酸序列与埃及伊蚊Kr-h1的同源性最高为81%,与其他双翅目昆虫的相似性也在70%以上。3.SmMet和SmKr-h1在麦红吸浆虫滞育不同时期的表达水平存在显著差异,且二者在滞育进程中变化趋势总体一致。即滞育前、进入滞育后至10月前表达水平基本恒定,滞育后静息期(12月)达到最高,随后逐渐下降,并于恢复发育前返回滞育前的水平,发育恢复后表达水平基本不变。表明SmMet和SmKr-h1可能在麦红吸浆虫滞育的诱导与维持中发挥作用。4.麦红吸浆虫幼虫、蛹及成虫均有SmMet和SmKr-h1的表达,且二者均是3龄幼虫显著高于2龄,雌成虫显著高于雄虫。不同的是,SmMet在麦穗3龄幼虫表达水平最高,其次为3龄后期,蛹期各阶段之间以及1龄和2龄之间差异不显著;SmKr-h1则在3龄后期表达水平最高,预蛹次之,二者均显著高于其他阶段,而1龄和2龄之间差异显著,推测SmMet和SmKr-h1可能在麦红吸浆虫幼虫发育、幼虫到蛹的变态和成虫的生殖中起作用。
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