转飞蝗羧酸酯酶基因果蝇品系的构建及其在有机磷农药代谢解毒中的作用

摘要

[目的]在活体水平验证飞蝗Locusta migratoria羧酸酯酶基因LmCesA1和LmCesA2是否参与有机磷杀虫剂的代谢解毒.[方法]采用Gal4/UAS系统,借助转基因技术,构建两个转基因黑腹果蝇Drosophila melanogaster品系,选取3品系Gal4(act-Gal4,tub-Gal4和c601-Gal4)果蝇作为母本分别与两种转基因果蝇(UAS-LmCesA1和UAS-LmCesA2)以及一种亲本对照果蝇(RB0006{y v;attP40,y+})进行杂交.对子一代转基因果蝇从DNA和RNA水平进行验证,筛选出成功构建的品系.采用生物测定方法检测转基因果蝇与Gal4果蝇杂交后代对马拉硫磷的抗性.[结果]转基因果蝇DNA水平鉴定结果显示,转基因果蝇tub＞ LmCesA1和tub＞ LmCesA2中分别扩增到目的基因LmCesA1和LmCesA2,而对照组果蝇tub＞ attP40中未扩增到目的基因.转基因果蝇RNA水平的检测结果显示,这两个基因在相应的杂交后代中均有表达,表明转基因果蝇构建成功.目的基因在转基因果蝇成虫不同组织中的表达结果表明,两个目的基因LmCesA1和LmCesA2分别在转基因果蝇c601＞LmCesA1和c601＞LmCesA2的肠道中高表达;LmCesA1在c601＞LmCesA1果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的7.6和16.7倍,LmCesA2在c601＞LmCesA2果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的5.4和10.9倍.杀虫剂生物测定结果显示,与对照组果蝇(c601＞attP40)相比,超表达LmCesA2的果蝇(c601＞LmCesA2)对马拉硫磷的抗性显著提高,抗性倍数为1.67.[结论]本研究的结论与我们前期采用RNAi结合杀虫剂生测的研究结论一致,即羧酸酯酶基因LmCesA2可能参与飞蝗对马拉硫磷的代谢解毒过程.