小菜蛾保幼激素受體基因的分子特性及生殖調(diào)控作用研究.pdf

1、小菜蛾P(guān)lutella xylostella（L.）（鱗翅目菜蛾科Lepidoptera, Plutellidae）是危害十字花科蔬菜的世界性害蟲，生殖能力強(qiáng)是其成為全球分布最廣的鱗翅目害蟲的重要因素之一。保幼激素（juvenile hormone, JH）是參與昆蟲生殖調(diào)控的重要物質(zhì)，在昆蟲卵子發(fā)生中起著至關(guān)重要的作用，但對其分子機(jī)制的了解仍然有限，尤其是在非模式昆蟲中。保幼激素受體（methoprene-tolerant, Met）

2、作為JH的關(guān)鍵受體之一，對JH發(fā)揮功能效應(yīng)起著重要調(diào)節(jié)作用，但具有明顯的物種特異性。
　　本研究圍繞生殖調(diào)控決定昆蟲生殖潛能這一科學(xué)問題，以激素調(diào)控生殖為核心，采用生物化學(xué)與分子生物學(xué)、解剖形態(tài)學(xué)與實(shí)驗(yàn)生物學(xué)等方法，從JH的作用受體方面開展研究，重點(diǎn)研究：小菜蛾Met基因的分子結(jié)構(gòu)特征與進(jìn)化關(guān)系，小菜蛾Met基因在不同齡期與不同組織的表達(dá)模式，以及Met基因在小菜蛾生殖調(diào)控中的作用。PxMet-1與PxMet-2開放閱讀框（ORF

3、）全長分別為1575和2100 bp，預(yù)計(jì)編碼524和699個(gè)氨基酸，理論分子質(zhì)量為60.5和70.7 kDa，預(yù)測等電點(diǎn)為6.73和5.50。PxMet-1和PxMet-2都具有4個(gè)保守結(jié)構(gòu)域，分別是Helix-Loop-Helix結(jié)構(gòu)域（bHLH）以及兩個(gè)PAS保守結(jié)構(gòu)域及一個(gè)PAC保守基序。氨基酸序列同源比對分析結(jié)構(gòu)顯示，PxMet-1與PxMet-2與鱗翅目昆蟲中的家蠶、棉鈴蟲、冬尺蠖蛾的相似性均大于50％。進(jìn)化樹分析結(jié)果顯示，

4、小菜蛾P(guān)xMet-1，PxMet-2聚為不同的兩支，說明PxMet-1，PxMet-2可能具有不同的生物學(xué)功能以及進(jìn)化模式，但兩者均與鱗翅目昆蟲聚在一起，且分別與家蠶的PxMet-1與 PxMet-2聚在一起，說明PxMet-1與PxMet-2與鱗翅目昆蟲Mets可能發(fā)揮相同作。PxMet-1與PxMet-2在蛹期（1-3 d）與雌成蟲期（0-72 h）均有表達(dá)，PxMet-1在蛹期的表達(dá)量無明顯差異，但均顯著高于雌成蟲期（0-48 h

5、）；而PxMet-2在雌成蟲期（0-48 h）的表達(dá)量呈先上升后下降的趨勢，在羽化后12 h出現(xiàn)表達(dá)高峰，且成蟲期（0-36 h）的表達(dá)量顯著高于蛹期；PxMet-1與PxMet-2均在雌蟲羽化后72 h出現(xiàn)一個(gè)明顯的表達(dá)升高，推測可能與小菜蛾生殖與壽命維持的能量權(quán)衡相關(guān)。PxMet-1與PxMet-2在脂肪體的表達(dá)量顯著高于其他組織（頭、腸道、卵巢、殘?jiān)?。利用RNAi技術(shù)同時(shí)干擾PxMet-1和PxMet-2，結(jié)果顯示，在注射Met