煙夜蛾氣味受體基因和精氨酸激酶基因的克隆與表達分析.pdf

1、昆蟲的嗅覺系統(tǒng)是一個高度專一和極其靈敏的化學檢測器,可以識別環(huán)境中特異性的化學氣味分子,并依此作為覓食、求偶、選擇寄主及產卵場所和躲避天敵的信息,因此開展氣味受體研究,對于探明昆蟲識別氣味分子機理有重要的意義；而在昆蟲識別氣味分子的過程中,氣味受體引起的下游反應和氣味結合蛋白對氣味分子運輸都需要能量的參與,而精氨酸激酶在能量代謝過程中起重要作用,對二者進行研究期望為昆蟲識別氣味分子過程的探明提供一些試驗依據(jù)。
　　 本文主要研究

2、內容包括:煙夜蛾氣味受體基因的克隆和組織表達；精氨酸激酶基因的克隆、在煙夜蛾不同組織、發(fā)育期的表達以及高低溫的誘導表達。主要研究結果如下:
　　 (1)利用RT-PCR方法,獲得了煙夜蛾氣味受體基因長度為1197bp的cDNA閱讀框架(ORF)；該基因推導表達399個氨基酸殘基,推測編碼蛋白質的分子量46.6KD,等電點為5.82。利用生物信息學在線工具SOSUI對HassOR18受體的氨基酸序列的跨膜結構進行預測,結果表明,序

3、列中含有7個跨膜區(qū),具有昆蟲氣味受體典型的結構特征。氨基酸序列比對表明,獲得cDNA所編碼的氨基酸與其他夜蛾科昆蟲HassOR18氣味受體的氨基酸序列的一致性均達80％以上,因此,將此基因暫命名為HassOR18,該基因已在GenBank中登錄,登錄號為HM750915。
　　 (2)利用熒光定量PCR方法,研究了HassOR18基因在煙夜蛾不同組織中的轉錄水平,結果表明,HassOR18基因在雌雄蟲觸角中和雌蟲喙內表達,而且雄

4、蟲觸角遠高于雌蟲觸角和雌蟲喙內的表達量。
　　 (3)利用RT-PCR和3’RACE-PCR方法擴增獲得了煙夜蛾精氨酸激酶基因的cDNA序列,序列分析結果表明,該基因片段編碼區(qū)長為1068 bp,3’端非編碼區(qū)長為238 bp,編碼區(qū)推導表達356個氨基酸殘基,預測所編碼的蛋白質分子量為40.0 KD,等電點為5.76。Prosite功能序列分析結果表明,該AK氨基酸序列中的氨基酸CPTNLGT。(270-276)、第61位天冬

5、氨酸(Asp)和第192位的精氨酸(Arg)高度保守,而且CPTNLGT是AK的活性中心部位序列,其中第270位的半胱氨酸(C)是AK所必需的酶活性位點,第61位的天冬氨酸與第192位的精氨酸可以形成離子偶結構。煙夜蛾與其他昆蟲的AK基因的氨基酸序列一致性都在70％以上,該基因暫命名為HassAK,已在Genbank上登錄,登錄號為HQ336337。
　　 (4)利用熒光定量PCR方法,研究了HassAK基因在煙夜蛾不同發(fā)育期和

6、組織中的轉錄水平。結果表明,HassAK基因在4齡幼蟲期和預蛹期轉錄水平相對較高；在4齡后轉錄水平逐漸降低,到5齡第2天達到最低,之后逐漸上升并在預蛹期達到最大轉錄水平,之后逐漸降低。推測該基因可能受蛻皮激素調控。在不同組織中,HassAK基因在腹足、中腸中的轉錄水平較高,在頭部、脂肪體和表皮中的轉錄水平相對較低。
　　 (5)利用逆境條件刺激和熒光定量PCR方法,研究了高溫、低溫條件處理后,HassAK基因在5齡煙夜蛾幼蟲脂肪