西花蓟马GABA受体基因鉴定及FoRDL在多杀霉素抗性中的作用

摘要

[目的]γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是动物神经系统中一种重要的神经递质.本研究旨在鉴定西花蓟马Frankliniella occidentalisγ-氨基丁酸受体(GABA receptors,GABAR)家族基因,明确离子型受体(GABAAR)在西花蓟马对多杀霉素抗性形成中的作用.[方法]根据西花蓟马基因组和转录组数据,鉴定并克隆GABAR基因,进行生物信息学分析;采用qPCR检测GABAAR亚基基因FoRDL,FoLCCH3和FoGRD在西花蓟马多杀霉素敏感品系不同发育阶段(1-2龄若虫、蛹和成虫)的表达模式及在敏感和抗性品系成虫期的相对表达量差异;对西花蓟马敏感品系3日龄成虫的FoRDL进行RNAi 24 h后,在0.250和0.400 mg/L多杀霉素处理下生物测定计算西花蓟马成虫死亡率.[结果]注释并克隆获得8个GABAR基因:FoRDL,FoLCCH3,FoGRD,FoGRD-like1,FoGRD-like2,FoB1,FoB2和FoB-like(GenBank登录号:MH148151-MH148158),其ORF长度介于1080～3720bp;系统进化分析表明,西花蓟马的GABAR基因与其他昆虫物种相应基因聚类,具有很高的保守性.GABAAR亚基FoRDL,FoLCCH3和FoGRD具有典型的N端胞外区环结构(loopA-F)和4个跨膜区(TM 1-4);FoRDL外显子3存在互斥剪切.FoRDL,FoLCCH3和FoGRD的表达量随多杀霉素敏感品系西花蓟马发育阶段逐渐升高,成虫期达最高;FoRDL在西花蓟马抗性品系成虫期的表达量显著低于敏感品系成虫期的.对西花蓟马敏感品系的FoRDL进行RNAi后,在0.250和0.400 mg/L多杀霉素处理剂量下,西花蓟马成虫死亡率均显著下降,分别比对照下降了55.80％和43.00％.[结论]在西花蓟马体内鉴定到5个离子型和3个代谢型GABAR基因,其中FoRDL可能在西花蓟马对多杀霉素产生抗性中发挥一定作用.