棉铃虫Ⅰ型和Ⅶ型几丁质酶基因表达规律的比较分析

摘要

几丁质酶(chitinase,CHT)在昆虫生长发育过程中主要有降解围食膜、外骨骼、角质层以及肠道内层的几丁质成分,从而参与昆虫的蜕皮和细胞增殖的功能.在本研究中,分析比较了棉铃虫Ⅰ型和Ⅶ型几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的结构域及其时空表达特性,对进一步功能研究提供重要的素材.首先利用生物信息学在线工具SMART对本课题组前期所获得的几丁质酶基因HaCHTⅠ、HaCHT Ⅶ的结构域进行分析;之后采用qRT-PCR方法研究棉铃虫6龄幼虫不同组织和幼虫不同龄期蜕皮前后的中肠中HaCHTⅠ、HaCHT Ⅶ的时空表达特性.结果表明:对几丁质酶HaCHT Ⅰ、HaCHTⅦ结构域进行分析,发现HaCHT Ⅰ和HaCHTⅦ均具有信号肽序列、催化区域、连接区域,且HaCHTⅠ有一个几丁质结合结构域,而HaCHTⅦ则无;棉铃虫Helicoverpa armigera几丁质酶基因HaCHT Ⅰ和HaCHT Ⅶ在6龄幼虫不同组织部位的均有表达,其中HaCHTl在各个部位的表达量没有显著的差异,而HaCHTⅦ在头壳和体壁中表达显著高于其它组织;几丁质酶基因HaCHTⅠ、HaCHTⅦ在棉铃虫幼虫蜕皮前后中肠的表达量变化较大,其中HaCHTⅠ在3龄、4龄、5龄、6龄末期及蛹期时的表达量呈递减的趋势,在4龄、5龄、6龄初期时表达量则是先减后增的趋势,而HaCHTⅦ在3龄、4龄、5龄、6龄末期及蛹期时的表达量呈递增的趋势,恰与同一时期HaCHTⅠ的表达量相反,在4龄、5龄、6龄初期时HaCHTⅦ的表达量呈递减的趋势.棉铃虫HaCHTⅠ和HaCHTⅦ的结构域和时空表达都存在差异,据此可推测这些差异可能对其功能具有一定的影响.研究结果为深入研究几丁质酶基因HaCHTⅠ和HaCHT Ⅶ的功能奠定了基础.