›› 2018, Vol. 61 ›› Issue (3): 271-281.doi: 10.16380/j.kcxb.2018.03.002
陈龙1, 谭瑶1, 周晓榕1, 庞保平1,*, 格希格都仁2, 孙志鹏2
CHEN Long1, TAN Yao1, ZHOU Xiao-Rong1, PANG Bao-Ping1,*, GEXIGEDUREN2, SUN Zhi-Peng2
摘要: 【目的】海藻糖酶(trehalase, Tre)作为昆虫体内海藻糖代谢的关键性酶,在昆虫能量调节和生长发育中具有重要作用。本研究旨在克隆获得沙葱萤叶甲Galeruca daurica海藻糖酶基因,并对其表达模式进行定量分析,以期探究海藻糖酶在沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育中的作用。【方法】根据沙葱萤叶甲转录组数据,采用RACE技术,克隆得到Tre基因的cDNA全长,并进行生物信息学分析;应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测其在沙葱萤叶甲不同发育阶段[卵、1-3龄幼虫、预蛹、蛹、成虫(羽化后3, 7, 10, 15, 25, 40, 60, 80和100 d)]、成虫不同组织(头、胸和腹)以及3日龄成虫在不同温度(15, 20, 25, 30, 35和40℃)胁迫下的表达水平;采用3,5二硝基水杨酸法测定不同日龄成虫体内海藻糖酶活性。【结果】克隆获得了沙葱萤叶甲可溶性海藻糖酶基因,并命名为GdTre1(GenBank登录号: KY697913),该基因全长1 933 bp,开放阅读框1 704 bp,编码567个氨基酸;蛋白预测分子量为66.56 kD,等电点为6.62; 编码蛋白具有海藻糖酶超基因家族典型的功能结构域,包含1条信号肽,不具有跨膜结构。同源序列比对和系统发育分析表明,GdTre1与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata Tre1b的同源性最高,氨基酸序列一致性达70.25%。RT-qPCR检测结果表明,GdTre1在沙葱萤叶甲各发育阶段均有表达,其中在卵期和成虫滞育期间高表达,而在幼虫、预蛹、蛹及成虫滞育前低表达;在成虫不同组织中,通常在腹部中表达量最高,其次为胸部,最低为头部;GdTre1表达量随着温度升高而上升,30℃达最高值,而后随温度升高略有下降。沙葱萤叶甲不同日龄成虫体内GdTre1表达量及Tre活性存在显著差异,且GdTre1表达量与Tre活性变化趋势一致。【结论】海藻糖酶与沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育有密切的关系。该结果为进一步揭示该虫的夏滞育分子机理提供了必要的基础。