粘虫脂动激素基因的克隆与成虫期表达模式分析

发布时间：2017-12-07 23:09

  本文关键词：粘虫脂动激素基因的克隆与成虫期表达模式分析

  更多相关文章： 粘虫 脂动激素基因 克隆 表达模式

【摘要】：粘虫Mythimna separata(Walker)是一种典型的季节性远距离迁飞害虫,也是严重威胁我国粮食作物生产安全的重大害虫,广泛分布于亚洲和澳洲的多个国家和地区,每年在我国南北往返迁飞危害。近年来,由于农田生态系统变化以及粘虫的环境适应能力增强,粘虫在我国的发生危害呈现加重趋势,尤其是2012和2013年在全国范围暴发成灾。粘虫的远距离迁飞习性是其防治较为困难的主要原因,而能源物质代谢则构成了迁飞动力的能量基础。脂动激素(Adipokinetic Hormone,AKH)是一类主要由昆虫的心侧体腺细胞合成、储存并释放到血淋巴的神经肽,在能源物质代谢、飞行与生殖、逆境生理及免疫反应等方面具有重要的调控作用。粘虫的飞行肌具有善于飞行的构造,糖类和脂类为粘虫的飞行能源物质,但有关粘虫能源代谢调控的分子机制尚未见报道。本文以粘虫雌蛾为研究对象,采用RT-PCR和RACE技术对粘虫脂动激素基因进行了全长克隆,并通过实时荧光定量PCR技术分析了相应的表达模式。主要研究结果如下:1、采用RT-PCR和RACE技术扩增获得了2个粘虫脂动激素基因的cDNA序列全长,分别被命名为MsepAKH1(GenBank登录号:KP979739.1)与MsepAKH2(GenBank登录号:KX096711.1)。粘虫脂动激素基因MsepAKH1的cDNA序列全长为449 bp,其中开放阅读框为207 bp,编码68个氨基酸,预测的蛋白分子量为7.61 kDa,理论等电点为8.46。粘虫脂动激素基因MsepAKH2的cDNA序列全长为668 bp,包含216 bp的开放阅读框,编码71个氨基酸,预测的蛋白分子量为7.78 kDa,理论等电点为6.13。蛋白保守区分析发现,MsepAKH1与MsepAKH2均含有典型的脂动激素基因家族蛋白结构域,即在成熟肽的第4位、第8位、第9位分别为苯丙氨酸、色氨酸、甘氨酸残基。2、采用生物信息学软件进行序列比对和进化树构建。结果表明,MsepAKH1和烟草天蛾MsexAKH、棉铃虫HarmAKH1、二化螟CsupAKH1、小菜蛾PxylAKH1具有较高的氨基酸序列一致性,均达53%以上,与烟草天蛾MsexAKH的序列一致性最高达56.9%。MsepAKH2和棉铃虫HarmAKH2、小菜蛾PxylAKH2、二化螟CsupAKH2、家蚕BmorAKH2的氨基酸序列一致性较高,均达45%以上,尤其是与棉铃虫HarmAKH2的一致性高达83.1%。进化树分析结果与氨基酸序列比对结果基本一致,这也在一定程度上反映了亲缘关系的远近。3、采用实时荧光定量PCR技术分析了粘虫雌蛾脂动激素基因MsepAKH1和MsepAKH2的时空表达模式。结果表明,MsepAKH1在初羽化雌蛾不同组织间的表达量差异显著,以头部和飞行肌内表达为主,在脂肪体、卵巢与中肠内的表达量显著降低。对不同日龄雌蛾头部和飞行肌内的MsepAKH1表达量检测发现,在7日龄头部和3日龄飞行肌内的表达量分别显著高于其他日龄相同组织的表达量。初羽化雌蛾MsepAKH2的组织表达模式与MsepAKH1相同,但对其不同发育阶段表达分析发现,在7日龄头部的表达量最高,在5日龄飞行肌内的表达量显著高于其他日龄相同组织的表达量。本研究首次克隆得到2个粘虫脂动激素基因的cDNA全长序列,并从mRNA水平明确了MsepAKH1和MsepAKH2在粘虫雌蛾不同组织及发育阶段的表达量差异显著。本研究有助于阐明粘虫飞行能源物质调动的分子机制,不仅丰富了粘虫的迁飞行为发生与调控机制理论,还可为进一步深入研究粘虫脂动激素基因的具体功能奠定基础,以期为建立以昆虫神经肽为靶标的粘虫遗传防治体系提供参考,从而实现粘虫的可持续控制。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S433.4

【相似文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 黄海山;家蚕脂动激素受体信号转导机制研究[D];浙江大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 解幸承;粘虫脂动激素基因的克隆与成虫期表达模式分析[D];西北农林科技大学;2016年

，

本文编号：1264135