保幼激素环氧水解酶和保幼激素酯酶在七星瓢虫滞育中的功能研究
发布时间：2020-03-25 02:42
【摘要】：七星瓢虫Coccinella septempunctata L.是一种优良的捕食性天敌昆虫,在蚜虫的生物防治中起到了重要作用。七星瓢虫以成虫形态进行滞育越冬或越夏,通过调控滞育,可以促进七星瓢虫大规模扩繁,延长商品货架期。保幼激素(Juvenile hormone,JH)是一种重要的滞育激素,可促进昆虫生殖系统发育和卵黄原蛋白合成,调控昆虫滞育。保幼激素酯酶(Juvenile hormone esterase,JHE)和保幼激素环氧水解酶(Juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH)是JH的关键降解酶,可以调控昆虫体内JH水平,进而调控昆虫滞育。前期研究中,获得了JHE基因(Csjhe)全长,由七星瓢虫转录组数据分析得知,保幼激素环氧水解酶和保幼激素酯酶的表达量在滞育与非滞育个体内差异表达。推测上述2种酶在调控七星瓢虫滞育中发挥重要作用,其在滞育中的功能及其调控机制等尚不明确。本研究以七星瓢虫为试验对象,首先,通过向七星瓢虫滴加外源保幼激素类似物(Juvenile hormone analogue,JHA),进而检测JH对七星瓢虫滞育的影响。其次,克隆了Csjheh基因全长,分析了Csjheh和Csjhe基因在七星瓢虫不同滞育阶段的表达模式,利用RNAi技术探究了JHEH和JHE在七星瓢虫滞育中的功能。主要研究结果如下:1.初羽化七星瓢虫成虫滴加外源JHA,与对照组相比,卵巢发育更加成熟,卵黄原蛋白含量显著增加,总脂含量持有稳定趋势,无明显的脂富集现象;在正常发育条件下成对饲养,滴加外源JHA处理组的雌性成虫产卵量增加,产卵前期显著缩短。2.基于七星瓢虫转录组数据,以滞育60天的七星瓢虫cDNA为模板,经RT-PCR、RACE技术克隆获得Csjheh基因全长,命名为Csjheh(GenBank登录号:MH932586),该基因cDNA全长2 077 bp,开放阅读框(ORF)1 380 bp,编码459个氨基酸,预测蛋白质分子量为51.39 kDa,理论等电点(pI)为8.79。疏水性分析结果显示该基因具有典型环氧水解酶的N末端疏水结构。氨基酸序列比对结果表明,CsJHEH与中欧山松大小蠹、赤拟谷盗、丽蝇蛹集金小蜂、内华达古白蚁的保幼激素环氧水解酶同源性达到64.24%。3.荧光定量qRT-PCR结果表明,CsJHEH和CsJHE在七星瓢虫滞育各个阶段、正常发育阶段和滞育解除阶段均有特异性表达,但在初羽化期和滞育中期表达量明显高于其他阶段。4.利用RNAi技术沉默目的基因CsJHEH,第7d时目的基因表达量显著低于对照组;干扰目的基因后,处理组卵黄原蛋白含量显著增加,总脂含量降低,产卵前期缩短,促进了成虫卵巢发育。
【图文】：
果蝇进入新的发育阶段。研究证明，在幼虫期保幼激素和蜕特征，在成虫期保幼激素独立通过直接或间接的方式促进生殖系统素是通过甲羟戊酸途径合成的，合成途径大致可以分为 5 个步骤：A）→甲羟戊酸（MVA）→异戊烯醇焦磷酸（isopentenylpyrophosph（farnesylpyrophosphate,FPP）→法尼酸（farnesoicacid,FA）→JH[4为两个阶段：从乙酰辅酶 A 到法尼焦磷酸是经典萜类物质合成途径过 JH 合成过程中特有的甲基化和环氧化生成 JH。内的保幼激素的滴度是由保幼激素的合成和代谢共同维持平衡的[50, 的酶有保幼激素环氧水解酶（juvenilehormoneepoxidehydrolase,JHjuvenile hormone esterase, JHE）、和保幼激素二醇激酶（juvenile hK）等。JH 可以被 JHEH 降解成为保幼激素二醇（juvenile hormone d成为保幼激素酸（juvenilehormoneacid,JHa），，JHd 被 JHE 降解，JH幼激素酸二醇（juvenilehormoneaciddiol,JHad），在某些昆虫中 JHd 幼激素二醇磷酸（juvenile hormone diol phosphate, JHdp），具体过程dp 是保幼激素的最终代谢产物[52-55]。
平均值±标准差，数据后小写字母表示在 0.05 水平上的差异显le were means±SD, different lowercase letters in the same row indicvel. The same below.七星瓢虫卵巢发育的影响育期间生殖系统发育停滞，将点滴 JHA 的雌虫放在滞育量滴加 JHA 处理组卵小管长度约为 966.8μm,对照组卵巢异，JHA 处理组卵小管宽度为 107.0μm，对照组宽度为，JH 可以打破滞育期间七星瓢虫的生殖系统发育停滞，
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S476.2
【图文】：
果蝇进入新的发育阶段。研究证明，在幼虫期保幼激素和蜕特征，在成虫期保幼激素独立通过直接或间接的方式促进生殖系统素是通过甲羟戊酸途径合成的，合成途径大致可以分为 5 个步骤：A）→甲羟戊酸（MVA）→异戊烯醇焦磷酸（isopentenylpyrophosph（farnesylpyrophosphate,FPP）→法尼酸（farnesoicacid,FA）→JH[4为两个阶段：从乙酰辅酶 A 到法尼焦磷酸是经典萜类物质合成途径过 JH 合成过程中特有的甲基化和环氧化生成 JH。内的保幼激素的滴度是由保幼激素的合成和代谢共同维持平衡的[50, 的酶有保幼激素环氧水解酶（juvenilehormoneepoxidehydrolase,JHjuvenile hormone esterase, JHE）、和保幼激素二醇激酶（juvenile hK）等。JH 可以被 JHEH 降解成为保幼激素二醇（juvenile hormone d成为保幼激素酸（juvenilehormoneacid,JHa），，JHd 被 JHE 降解，JH幼激素酸二醇（juvenilehormoneaciddiol,JHad），在某些昆虫中 JHd 幼激素二醇磷酸（juvenile hormone diol phosphate, JHdp），具体过程dp 是保幼激素的最终代谢产物[52-55]。
平均值±标准差，数据后小写字母表示在 0.05 水平上的差异显le were means±SD, different lowercase letters in the same row indicvel. The same below.七星瓢虫卵巢发育的影响育期间生殖系统发育停滞，将点滴 JHA 的雌虫放在滞育量滴加 JHA 处理组卵小管长度约为 966.8μm,对照组卵巢异，JHA 处理组卵小管宽度为 107.0μm，对照组宽度为，JH 可以打破滞育期间七星瓢虫的生殖系统发育停滞，
【学位授予单位】：吉林农业大学
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本文编号：2599264
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