黄野螟糖原磷酸化酶基因的时空表达动态及其对温度胁迫的响应

摘要

[目的]本文旨在鉴定重要林业害虫黄野螟(Heortia vitessoides Moore)的糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase,GP)基因,并分析其序列、时空表达特征及对温度胁迫的响应,为进一步研究黄野螟的抗寒机制奠定基础。[方法]基于黄野螟转录组文库获得GP基因的全长c DNA序列,通过同源比对和系统发育树对其进行鉴定,利用RT-qPCR分析其时空表达谱及对温度胁迫的响应。[结果]将筛选出的基因命名为Hv GP(Gen Bank登录号:MG517442),其开放阅读框(ORF)长2 526 bp,共编码841个氨基酸。蛋白序列相似性比对和系统进化关系分析表明:Hv GP与亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)对应蛋白的相似性最高(95%),亲缘关系最近;与烟粉虱(Bemisia tabaci)对应蛋白相似性最低(78%),亲缘关系较远。RT-qPCR分析显示:Hv GP在5龄幼虫虫态时表达量最高,为对照的1.77倍; Hv GP在黄野螟不同组织均有表达,且在组织间存在表达差异,幼虫脂肪体的表达量是其体壁的72.85倍;在成虫阶段,翅中表达量最高,足中最低。在5、10、15、20℃低温胁迫下,Hv GP的表达量均高于对照处理(25℃),在30、35、40℃高温胁迫下,Hv GP的表达量呈逐渐下降趋势。[结论]根据黄野螟不同发育阶段与不同组织表达模式推测,Hv GP可能与黄野螟的组织分化、摄食及运动等生命活动有关。Hv GP基因在温度胁迫下的响应表明Hv GP能响应低温信号,高温与Hv GP的表达量存在负相关关系。