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        基于RNAi技術(shù)研究六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子Nrf2調(diào)控抗氧化酶的功能

        2021-08-06 08:19:14梁曉陳青伍春玲方永軍
        熱帶作物學(xué)報(bào) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:抗氧化酶

        梁曉 陳青 伍春玲 方永軍

        摘 ?要:轉(zhuǎn)錄因子Nrf2對(duì)脊椎動(dòng)物抗氧化酶的調(diào)控起關(guān)鍵作用,然而當(dāng)前Nrf2對(duì)害蟲(chóng)(螨)抗氧化酶調(diào)控功能的相關(guān)研究報(bào)道較少,本研究擬克隆六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2,并分析采用RNAi沉默EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨取食感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN2904和抗螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI12后抗氧化酶EsSOD、EsCAT基因表達(dá)水平和超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的影響。結(jié)果表明,采用RACE-PCR從六點(diǎn)始葉螨體內(nèi)克隆得到大小為1719 bp的序列,并經(jīng)同源分析和功能域注釋確證其為六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2。飼喂?jié)舛葹?0 ng/?L的dsEsNrf2 48 h后對(duì)EsNrf2基因的沉默效率達(dá)到90.6%,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),與EsNrf2沉默前相比,EsNrf2沉默后六點(diǎn)始葉螨取食抗、感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)后體內(nèi)EsSOD和EsCAT的基因表達(dá)量、SOD和CAT酶的活性均顯著降低(P<0.05)。上述結(jié)果從分子水平證明EsNrf2能夠調(diào)控六點(diǎn)始葉螨抗氧化酶SOD和CAT的表達(dá)。

        關(guān)鍵詞:RNAi;六點(diǎn)始葉螨;轉(zhuǎn)錄因子Nrf2;抗氧化酶;調(diào)控功能

        Abstract: The transcription factor Nrf2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor) plays a key role in regulating antioxidant enzymes in vertebrates. However, there are few reports regarding the Nrf2 function of insects (mites). This study aimed to clone the Nrf2 gene of Eotetranychus sexmaculatus (EsNrf2), furthermore, after EsNrf2 was silenced via RNA interference (RNAi), the transcription of EsSOD and EsCAT and enzyme activity of SOD and CAT was analyzed while E. sexmaculatus feeding on mite-susceptible rubber tree germplasm ‘IAN2904 and mite-resistant rubber tree germplasm ‘IRCI12, respectively. The results showed a sequence 1719 bp long was cloned using RACE-PCR, and then it was identified as transcription factor EsNrf2 by homology analysis and conserved domain. In addition, it was found that EsNrf2 silencing efficiency could reach 90.6% after feeding 50 ng/?L of dsEsNrf2 for 48 hours. Further analysis showed that, compared with those before silencing, the transcription of EsSOD and EsCAT as well as the activity of SOD and CAT were significantly reduced after RNAi of EsNrf2 (P < 0.05). The above results showed that EsNrf2 could regulate the expression of SOD and CAT in E. sexmaculatus.

        Keywords: RNAi; Eotetranychus sexmaculatus; transcription factor Nrf2; antioxidant enzymes; regulation function

        天然橡膠是我國(guó)重要的戰(zhàn)略物資,在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有不可替代的作用。我國(guó)是世界上第一大天然橡膠消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó),對(duì)外依存度已超過(guò)80%,天然橡膠安全問(wèn)題的嚴(yán)峻性十分突出[1-2]。六點(diǎn)始葉螨(Eotetranychus sexmaculatus)是危害我國(guó)橡膠樹(shù)最嚴(yán)重的一種世界危險(xiǎn)性害螨,2008年以來(lái)六點(diǎn)始葉螨在海南、云南多地的橡膠樹(shù)上暴發(fā)成災(zāi),導(dǎo)致大量葉子變黃脫落、開(kāi)割樹(shù)停割,膠乳產(chǎn)量急劇下降[3]。當(dāng)前,各橡膠產(chǎn)區(qū)對(duì)于該螨的防治仍依賴(lài)于化學(xué)藥劑防治,但橡膠樹(shù)高大,藥劑難以靶標(biāo),防治難度很大,特別是藥劑防治過(guò)程中因施藥技術(shù)落后所致農(nóng)藥的有效利用率不足、使用頻率與劑量不斷加大和“3R”等問(wèn)題嚴(yán)重[4]。因此,尋求有效的控制橡膠害螨且符合環(huán)保要求的新的防治策略和防治方法,成為當(dāng)前我國(guó)天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展中亟待解決的重要課題。

        培育抗性品種是防治橡膠害螨最經(jīng)濟(jì)、最有效、最簡(jiǎn)便的方法,而研究害螨取食不同橡膠樹(shù)種質(zhì)后對(duì)其生理生化的影響能夠?yàn)榭跪N質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)與創(chuàng)新,以及害螨的高效防治技術(shù)研究提供重要科學(xué)依據(jù)。前期研究中從國(guó)家天然橡膠樹(shù)種質(zhì)資源圃核心種質(zhì)中篩選出‘IRCI12‘IAN29042份種質(zhì)分別對(duì)六點(diǎn)始葉螨表現(xiàn)出穩(wěn)定良好的抗、感特性[4]。相關(guān)研究表明,害蟲(chóng)(螨)體內(nèi)抗氧化酶的活性變化與其取食寄主作物的適應(yīng)性密切相關(guān)[5-9]。前期研究也發(fā)現(xiàn),抗螨種質(zhì)能顯著抑制六點(diǎn)始葉螨抗氧化酶活性,例如超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)的活性,轉(zhuǎn)錄因子Nrf2(Nuclear factor erythroid 2-related factor, Nrf2)對(duì)脊椎動(dòng)物抗氧化酶的調(diào)控起關(guān)鍵作用[10],但目前為止Nrf2調(diào)控害螨抗氧化酶的相關(guān)報(bào)道很少。本研究擬從六點(diǎn)始葉螨體內(nèi)克隆EsNrf2,然后采用RNAi技術(shù)沉默EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨取食抗、感橡膠樹(shù)種質(zhì)時(shí)抗氧化酶基因表達(dá)水平和酶活性的影響,從分子水平解析EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨抗氧化酶的調(diào)控功能,為橡膠樹(shù)害螨的高效綜合防控提供新的解決方案。

        1 ?材料與方法

        1.1 ?材料

        1.1.1 ?供試橡膠樹(shù)種質(zhì) ?選用遺傳穩(wěn)定的抗螨參照橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI12和感螨參照橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN2904為試驗(yàn)材料[4]。‘IRCI12和‘IAN2904均由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所國(guó)家橡膠種質(zhì)資源圃提供。

        1.1.2 ?供試六點(diǎn)始葉螨 ?供試六點(diǎn)始葉螨為實(shí)驗(yàn)室以感螨參照橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN2904新鮮葉片繼代飼養(yǎng)的室內(nèi)種群。將六點(diǎn)始葉螨雌成螨分別接于橡膠樹(shù)葉背面,并將葉子放置于長(zhǎng)25?cm、寬19 cm的白瓷盤(pán)中濕潤(rùn)海綿上方,同時(shí)以濕潤(rùn)吸水紙圍攏于葉片周?chē)苑乐乖囼与x,每隔3~5 d更換葉片以保證材料新鮮。飼養(yǎng)條件為:溫度(25±1)℃,相對(duì)濕度(75±5)%,光照周期14(L)∶10(D)的人工氣候箱中。

        1.1.3 ?供試試劑 ?組織勻漿機(jī)、高速冷凍離心機(jī)、Bio-Rad qPCR系統(tǒng)(Bio-Rad, USA)等。RNA提取及酶活測(cè)定相關(guān)試劑均購(gòu)自Sigma公司,SMART RACE試劑盒購(gòu)自Clontech公司(美國(guó)),MEGAscript? RNAi試劑盒購(gòu)自Ambion公司(美國(guó)),cDNA合成試劑盒、Master mix、MaximaTM SYBR Green qPCR Master Mix試劑盒均為Fer mentas公司產(chǎn)品(Fermentas, Glen Burnie, MD)。

        1.2 ?方法

        1.2.1 ?六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因的克隆 ?從實(shí)驗(yàn)室前期構(gòu)建的六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選獲得的疑似EsNrf2基因的部分序列信息設(shè)計(jì)5RACE和3RACE引物(表1),利用SMART RACE試劑盒分別擴(kuò)增得到EsNrf2基因5和3端序列,序列經(jīng)測(cè)序后進(jìn)行拼接得到完整的cDNA序列,根據(jù)ORF Finder軟件預(yù)測(cè)的編碼區(qū)(coding sequence, CDS)設(shè)計(jì)引物(表1)進(jìn)行PCR擴(kuò)增、測(cè)序得到EsNrf2編碼區(qū)全長(zhǎng)序列。EsNrf2基因克隆的PCR程序如下:94?℃預(yù)變性5 min;94?℃變性30 s,65?℃退火30 s(每個(gè)循環(huán)降低1?℃),72?℃延伸2 min,10個(gè)循環(huán);94?℃變性30 s,58?℃退火30 s,72?℃延伸2 min,20個(gè)循環(huán);最后72?℃再延伸10 min。

        1.2.2 ?六點(diǎn)始葉螨EsNrf2與不同昆蟲(chóng)(螨)Nrf2基因的序列比對(duì) ?將六點(diǎn)始葉螨Nrf2氨基酸序列(基因登錄號(hào):MT134458)與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)中已經(jīng)發(fā)布的12種不同昆蟲(chóng)(螨)[包括二斑葉螨(Tetranychus urticae)、中華蜜蜂(Apis cerana)、意大利蜜蜂(Apis mellifera)、松葉蜂(Neodiprion lecontei)、赤擬谷盜(Tribolium castaneum)、大紅斑蝶(Danaus plexippus)、乳草蝽(Oncopeltus fasciatus)、小菜蛾(Plutella xylostella)、草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda)、埃及伊蚊(Aedes aegypti)、致倦庫(kù)蚊(Culex quinquefasciatus)、岡比亞按蚊(Anopheles gambiae)]的Nrf2氨基酸序列進(jìn)行序列比對(duì)。采用DNAman 9.0軟件進(jìn)行序列比對(duì),并同時(shí)構(gòu)建不同昆蟲(chóng)(螨)Nrf2基因的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。利用在線(xiàn)網(wǎng)站https://web.expasy.org/ protparam/預(yù)測(cè)各個(gè)Nrf2基因的保守功能結(jié)構(gòu)域。利用在線(xiàn)軟件Weblogo(http://weblogo.berkeley. edu/logo.cgi)繪制Nrf2基因保守功能結(jié)構(gòu)域。

        1.2.3 ?RNAi介導(dǎo)的六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因沉默 ?以六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因CDS全長(zhǎng)序列為模板,利用在線(xiàn)引物設(shè)計(jì)軟件E-RNAi(http://www. dkfz.de/signaling/e-rnai3/idseq.php)設(shè)計(jì)引物合成雙鏈RNA(dsRNA)用于EsNrf2的基因沉默。設(shè)計(jì)好的引物5端添加T7啟動(dòng)子序列(表1),以綠色熒光蛋白(GFP)序列為模板合成雙鏈RNA dsGFP,并以此作為RNAi介導(dǎo)的六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因沉默的對(duì)照,dsRNA的合成方法參照MEGAscript? RNAi試劑盒說(shuō)明書(shū)。參照Shi等[11]建立的飼喂法對(duì)六點(diǎn)始葉螨飼喂dsRNA(dsEs Nrf2和dsGFP)進(jìn)行基因沉默,dsEsNrf2飼喂的濃度設(shè)置為50、100和200 ng/?L,dsGFP飼喂的濃度為200?ng/?L,分別于飼喂24、48、96?h后采集六點(diǎn)始葉螨樣品用于RNA提取,隨后采用RT-qPCR分析EsNrf2表達(dá)量的變化(引物參見(jiàn)表1),以確定最佳的dsRNA飼喂?jié)舛群蜁r(shí)間。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)約50頭螨。

        1.2.4 ?沉默EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨死亡率的影響 ?根據(jù)1.2.3中確定的dsRNA最佳飼喂?jié)舛群蜁r(shí)間沉默六點(diǎn)始葉螨EsNrf2,并觀察EsNrf2基因沉默對(duì)六點(diǎn)始葉螨取食抗螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI12和感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN2904對(duì)死亡率的影響,連續(xù)觀察7?d,以明確EsNrf2基因沉默對(duì)死亡率影響不顯著的臨界時(shí)間點(diǎn)。

        1.2.5 ?沉默EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨SOD和CAT基因表達(dá)和酶活性的影響 ?根據(jù)1.2.4確定的對(duì)害螨死亡率影響不顯著的時(shí)間范圍,分析沉默EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨取食抗、感橡膠樹(shù)種質(zhì)后EsSOD和EsCAT基因表達(dá)量、SOD和CAT酶活性的影響。采用RT-qPCR進(jìn)行EsSOD和EsCAT基因表達(dá)量分析,以六點(diǎn)始葉螨actin基因作為內(nèi)參(引物參見(jiàn)表1),重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)50頭螨,PCR反應(yīng)條件為:95?℃預(yù)溫育1 min后,以40個(gè)循環(huán)完成如下程序:95?℃變性15?s,60?℃退火15?s,72?℃延伸20?s。根據(jù)Pfaffl的2?ΔΔCt方法計(jì)算基因的相對(duì)表達(dá)量[12]。SOD和CAT酶的活性測(cè)定分別參照Lu等[13]的方法,重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)200頭螨。

        1.3 ?數(shù)據(jù)處理

        采用SPSS軟件中的Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)間的多重比較以及差異顯著性分析,顯著性水平α=0.05。RT-qPCR分析相對(duì)表達(dá)量的變化情況,以對(duì)照或處理前的表達(dá)量設(shè)置為1.0,處理后的表達(dá)量以相對(duì)對(duì)照或者處理前的倍數(shù)或者百分率表示。

        2 ?結(jié)果與分析

        2.1 ?六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因的克隆

        由5和3RACE-PCR分別獲得2條大小約為1500?bp的基因片段(圖1),測(cè)序結(jié)果表明這2個(gè)片段可能分別為六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因的5和3端序列,序列經(jīng)測(cè)序拼接后得到六點(diǎn)始葉螨EsNrf2 cDNA全長(zhǎng)。采用CDS引物進(jìn)一步通過(guò)PCR擴(kuò)增、測(cè)序得到全長(zhǎng)為1719?bp的六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因(圖2)。

        2.2 ?六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因與不同昆蟲(chóng)(螨)Nrf2基因的序列比對(duì)

        序列比對(duì)結(jié)果表明,盡管不同昆蟲(chóng)(螨)之間的Nrf2氨基酸序列總體相似度不高,但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析結(jié)果表明,Nrf2轉(zhuǎn)錄因子特有的保守序列即DNA結(jié)合域(DNA binding domain)(圖3,圖4)與不同昆蟲(chóng)(螨)的相似度在90.2%~96.7%之間(圖4B)。功能域注釋結(jié)果表明克隆獲得的六點(diǎn)始葉螨EsNrf2同樣具有該保守功能區(qū),并且與二斑葉螨TuNrf2(XP_015783848.1)的序列相似度最高,達(dá)到96.7%,在進(jìn)化上聚類(lèi)于同一分支(圖4A)。上述序列比對(duì)結(jié)果表明克隆得到的基因序列確定為六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因。

        2.3 ?不同dsRNA飼喂?jié)舛群蜁r(shí)間對(duì)六點(diǎn)始葉螨EsNrf2基因沉默效率的影響

        圖5結(jié)果表明,dsEsNrf2分別以濃度為50、100、200 ng/?L飼喂六點(diǎn)始葉螨24 h后,EsNrf2的基因表達(dá)量與飼喂dsGFP對(duì)照的相比顯著降低,分別為對(duì)照的36.4%、34.6%和24.0%,而飼喂48?h和96?h后EsNrf2表達(dá)量進(jìn)一步降低,僅分別為對(duì)照的9.4%、7.9%、7.8%和10.3%、8.5%、8.7%,對(duì)應(yīng)的沉默效率達(dá)到90.6%、92.1%、92.2%和89.7%、91.5%、91.3%,并顯著低于對(duì)照和飼喂不同濃度dsEsNrf2 24 h后的表達(dá)水平。由于飼喂不同濃度dsEsNrf2 48 h和96 h后各處理間的沉默效率無(wú)顯著差異,因此飼喂50?ng/?L的dsEsNrf2黑框部分序列為不同物種Nrf2的DNA結(jié)合區(qū)域。

        2.4 ?沉默EsNrf2對(duì)六點(diǎn)始葉螨死亡率的影響

        圖6結(jié)果表明,無(wú)論轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2沉默與否,六點(diǎn)始葉螨取食感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN29041~3 d內(nèi),死亡率始終維持在低于10%的水平,而3 d后沉默了EsNrf2的害螨死亡率急劇升高,到7?d時(shí)達(dá)到78.9%。而盡管EsNrf2未被沉默,六點(diǎn)始葉螨取食抗螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI127?d后,死亡率依然到達(dá)48.8%,EsNrf2沉默后取食‘IRCI121~7?d內(nèi)死亡率持續(xù)升高,7?d后達(dá)到100%。由于在取食抗、感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)2?d(48 h)內(nèi),六點(diǎn)始葉螨死亡率均低于10%,因此,為保證足夠的害螨來(lái)源用于分析EsNrf2沉默后六點(diǎn)始葉螨取食抗、感螨種質(zhì)對(duì)體內(nèi)SOD和CAT基因表達(dá)量和酶活性的影響,分析的時(shí)間點(diǎn)選擇取食后48 h。

        2.5 ?沉默六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子Nrf2對(duì)抗氧化酶基因表達(dá)的影響

        沉默六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2前,六點(diǎn)始葉螨取食感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN290448?h后EsSOD和EsCAT的基因表達(dá)量和取食前相比均無(wú)顯著差異,而取食抗螨感橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI12后這2個(gè)基因的表達(dá)量顯著分別降至取食前的0.53倍和0.48倍。沉默EsNrf2后,六點(diǎn)始葉螨取食‘IAN2904后EsSOD和EsCAT的基因表達(dá)量分別顯著降至取食前的0.45倍和0.46倍,取食‘IRCI12后這2個(gè)基因的表達(dá)量降低幅度與取食前相比差異更為顯著,分別為取食前的0.24倍和0.26倍(圖7)。上述結(jié)果表明沉默轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2后會(huì)對(duì)EsSOD和EsCAT基因產(chǎn)生顯著的抑制作用。

        2.6 ?沉默六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子Nrf2對(duì)抗氧化酶活性的影響

        沉默六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2前,六點(diǎn)始葉螨取食感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IAN290448 h后SOD和CAT酶活性和取食前相比均無(wú)顯著差異,分別為85.2 U/mg和38.6 U/mg,而取食抗螨感橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI12后這2個(gè)抗氧化酶的活性分別顯著降至38.1 U/mg和23.1 U/mg。沉默EsNrf2后,六點(diǎn)始葉螨取食‘IAN2904后SOD和CAT酶活性分別顯著降至46.2 U/mg和19.6 U/mg,取食‘IRCI12后這2個(gè)酶活性降低幅度與取食前相比差異更為顯著,僅分別為26.4?U/mg和12.3?U/mg(圖8)。上述結(jié)果表明,沉默轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2后會(huì)對(duì)SOD和CAT酶活性產(chǎn)生顯著的抑制作用,這與其對(duì)應(yīng)的基因表達(dá)量的變化趨勢(shì)表現(xiàn)一致。

        3 ?討論

        六點(diǎn)始葉螨轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2的基因表達(dá)量與抗氧化酶基因的表達(dá)量、抗氧化酶酶活變化趨勢(shì)相一致,從分子水平初步證實(shí)了EsNrf2對(duì)抗氧化酶具有調(diào)控功能。前期研究表明,六點(diǎn)始葉螨取食抗螨橡膠樹(shù)種質(zhì)‘IRCI12后SOD和CAT酶活受到顯著抑制,而取食感螨橡膠樹(shù)種質(zhì)后這2個(gè)酶活性無(wú)顯著變化[4, 13]。本研究在前期研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用RNAi沉默EsNrf2,發(fā)現(xiàn)六點(diǎn)始葉螨取食‘IRCI12后SOD和CAT酶活性受抑制程度與未沉默對(duì)照相比還能進(jìn)一步顯著提高,而取食‘IAN2904后這2個(gè)酶活性也被顯著抑制,這進(jìn)一步證實(shí)了EsNrf2對(duì)SOD和CAT的調(diào)控功能。此外,前期針對(duì)朱砂葉螨轉(zhuǎn)錄因子TcNrf2的研究表明,抑制劑、激活劑處理能夠顯著降低或提高TcNrf2的基因表達(dá)水平,并進(jìn)而抑制或誘導(dǎo)抗氧化酶SOD和CAT的基因表達(dá)和酶活性[14],本研究結(jié)果表明EsNrf2和TcNrf2在進(jìn)化上屬于同一分支,而研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)Nrf2基因調(diào)控抗氧化酶的功能在這2種害螨上具有一致性。事實(shí)上,Nrf2基因調(diào)控抗氧化酶基因表達(dá)的功能已經(jīng)在多個(gè)模式生物中被驗(yàn)證,研究者采用特異性化合物處理、RNAi、基因敲除等手段干預(yù)Nrf2基因從而影響了下游抗氧化酶基因表達(dá)水平,這在小鼠[15-17]、果蠅[18-19]、斑馬魚(yú)[20-21]等研究中已有多個(gè)成功案例,本研究進(jìn)一步拓展了Nrf2基因功能的適用物種范圍。

        研究轉(zhuǎn)錄因子Nrf2對(duì)抗氧化酶的調(diào)控功能,能夠?yàn)楹οx(chóng)(螨)的綠色防控策略的制定提供新的思路。Nrf2作為應(yīng)對(duì)外界應(yīng)激和脅迫的中央轉(zhuǎn)錄因子,除了能夠調(diào)控抗氧化酶,同時(shí)也能調(diào)控解毒酶,例如細(xì)胞色素P450酶、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶,以及其他一些保護(hù)蛋白的表達(dá)[18],是潛在的害蟲(chóng)防控的新靶點(diǎn)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)錄因子Nrf2進(jìn)行干預(yù),破壞其對(duì)保護(hù)性酶和蛋白的調(diào)控功能,能夠最大限度削弱害蟲(chóng)對(duì)氧化損傷的修復(fù)能力以及對(duì)有毒物質(zhì)的解毒能力。在果蠅的Nrf2研究中,已有學(xué)者提出該基因可能在害蟲(chóng)抗藥性治理中具有較大應(yīng)用前景[22-23],但目前該理論尚缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)。本研究?jī)H從轉(zhuǎn)錄水平證實(shí)抑制和激活轉(zhuǎn)錄因子EsNrf2的表達(dá)對(duì)下游抗氧化酶基因表達(dá)的影響,后續(xù)研究應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)EsNrf2對(duì)解毒酶等其他相關(guān)酶系的調(diào)控功能,以期為將來(lái)把EsNrf2作為害蟲(chóng)(螨)防治靶標(biāo)提供理論依據(jù)。

        參考文獻(xiàn)

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        責(zé)任編輯:謝龍蓮

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