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        春尺蠖海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因AcinTret1和AcinTret1-like的克隆、分子特性與表達(dá)分析

        2022-06-12 19:03:30陳龍娜仁格日樂戴桂香李紅閆國欣
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年10期

        陳龍 娜仁格日樂 戴桂香 李紅 閆國欣

        摘要:海藻糖作為昆蟲的血糖,不僅對增強(qiáng)其在抵御外界不利環(huán)境中的能力起著重要作用,還可為昆蟲的生長發(fā)育和繁殖提供能量。海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Tret)在從脂肪體等海藻糖產(chǎn)生組織向消耗組織轉(zhuǎn)運(yùn)過程中起著重要作用。為深入探究Tret基因在春尺蠖(Apocheima cinerarius)低溫脅迫中的作用,研究基于已有春尺蠖幼蟲轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)(不同低溫脅迫條件),克隆獲取Tret1和Tret1-like基因,分別命名為AcinTret1和AcinTret1-like(GenBank登錄號:MZ689788、MZ689789),對基因的分子特征進(jìn)行分析,同時構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,最后對其在不同低溫脅迫下的表達(dá)譜進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,春尺蠖AcinTret1、AcinTret1-like基因編碼蛋白序列(CDS)全長分別為1 926、1 533 bp,分別編碼641、510個氨基酸,二者均具有主要協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(major facilitator superfamily,簡稱MFS)的保守結(jié)構(gòu)域,在N端均不含信號肽,但均具有12個跨膜區(qū)。系統(tǒng)進(jìn)化結(jié)果表明,春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因分別與其他昆蟲的Tret1和Tret1-like基因聚為一類,且AcinTret1與同為鱗翅目尺蛾科的冬尺蠖(Operophtera brumata)的親緣關(guān)系最近,Tret1-like則與同為鱗翅目的粉紋夜蛾(Trichoplusia ni)的親緣關(guān)系最近?;虮磉_(dá)分析結(jié)果顯示,AcinTret1和AcinTret1-like基因的表達(dá)量均在-10 ℃達(dá)到最大值,其次為25 ℃,呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。由研究結(jié)果可以看出,2個Tret1基因在春尺蠖抵御低溫脅迫調(diào)控中扮演重要角色,該研究結(jié)果有助于探索春尺蠖低溫脅迫中調(diào)控海藻糖代謝的機(jī)制,為進(jìn)一步揭示春尺蠖低溫脅迫的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞:春尺蠖;海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;低溫脅迫;表達(dá)分析;AcinTret1;AcinTret1-like

        中圖分類號:S433.4 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

        文章編號:1002-1302(2022)10-0023-07

        海藻糖作為昆蟲的血糖,在昆蟲生長發(fā)育和抵抗外界不利環(huán)境等過程中扮演著重要角色[1-5]。昆蟲體內(nèi)的海藻糖主要依靠TPS-TPP途徑合成,在此途徑中需要海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)的催化,而海藻糖的分解只有在海藻糖酶的作用下才能實現(xiàn)。海藻糖酶作為昆蟲體內(nèi)唯一可以分解海藻糖的酶,可分為可溶型海藻糖酶(TRE1)和膜結(jié)合型海藻糖酶(TRE2)[6]。目前,關(guān)于海藻糖代謝的研究大多集中于海藻糖的合成或分解[7],缺乏血糖-海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)過程的系統(tǒng)、深入的研究。在昆蟲體內(nèi),不是所有物質(zhì)都像水或者脂肪一樣可以不依賴任何載體直接穿過細(xì)胞膜,作為昆蟲的能源物質(zhì),海藻糖和葡萄糖需要一種載體——糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(sugar transporter,ST)才能在細(xì)胞膜內(nèi)外順利進(jìn)出,進(jìn)而發(fā)揮作用。糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白隸屬于主要協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(major facilitator superfamily,簡稱MFS),葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白就是其中的2種。海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在動植物中均被證明具有重要作用,如糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與植物果實的成熟有關(guān)聯(lián),在昆蟲體內(nèi),海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(trehalose transporter1,Tret1)可以根據(jù)細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度來運(yùn)輸海藻糖[8-9]。海藻糖不僅可以在昆蟲生長發(fā)育過程中提供能量,而且發(fā)揮著抵抗外界寒冷的作用。越冬期昆蟲體內(nèi)的海藻糖含量顯著高于非越冬期,說明可以通過調(diào)節(jié)昆蟲體內(nèi)的海藻糖含量來提高昆蟲的抗寒能力,而海藻糖的含量與海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白密切相關(guān)。

        春尺蠖(Apocheima cinerarius)是內(nèi)蒙古地區(qū)近些年來暴發(fā)成災(zāi)的新害蟲,為鱗翅目尺蛾科雜食性昆蟲,在內(nèi)蒙古地區(qū)以危害檸條為主,是我國多個?。ㄊ小⒆灾螀^(qū))重點(diǎn)監(jiān)測的牧草、林木和經(jīng)濟(jì)樹種害蟲[10-11]。近年來,春尺蠖危害對象呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢,已經(jīng)從危害楊、桑、柳、檸條、果樹等林木發(fā)展到開始危害玉米、小麥等農(nóng)作物,危害區(qū)域開始由北方的內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)逐漸向南方的四川、云南等地區(qū)遷移危害。幼蟲最早于4月上旬開始發(fā)生危害,此時當(dāng)?shù)貢円箿夭钶^大,最低溫度可達(dá)-10 ℃,幼蟲能在如此環(huán)境中生存下來且發(fā)生危害,與其極強(qiáng)的抗寒性密切相關(guān)。為了深入了解海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與春尺蠖生長發(fā)育的關(guān)系及其在低溫脅迫中的作用,本研究利用筆者所在實驗室已測春尺蠖3齡幼蟲的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),克隆獲取2個海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因,對其進(jìn)行生物信息學(xué)分析,構(gòu)建Tret1的系統(tǒng)進(jìn)化樹,同時分析其在不同溫度處理下的表達(dá)譜,以期明確海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在春尺蠖低溫脅迫中的作用,為進(jìn)一步揭示春尺蠖響應(yīng)低溫脅迫的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        春尺蠖雌雄成蟲在2020年春季采集于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗檸條草場(108°45′23.63″E,40°46′4.19″N),帶回實驗室后在室溫下用檸條錦雞兒雌雄成對飼喂,將其所產(chǎn)卵置于恒溫(22±1) ℃、光—暗周期18 h—6 h、相對濕度55%~59%的 PRX-350C 智能型人工氣候箱(產(chǎn)自寧波海曙塞福實驗儀器廠)中卵育,將孵化出的幼蟲用檸條錦雞兒連續(xù)飼養(yǎng),待幼蟲發(fā)育至3齡時,取供試幼蟲(蛻皮后2 d),分別在-10、-5、0、5、25 ℃各處理1 h,用液氮速凍后存于-80 ℃冰箱內(nèi)備用。

        1.2 主要試劑

        TaKaRa RNA提取試劑盒、TaKaRa RNA反轉(zhuǎn)錄試劑盒、TaKaRa DNA純化試劑盒、pMD19-T載體、2×PCR Master Mix及TaKaRa Taq酶等均購自寶生物工程(大連)有限公司;DH5α感受態(tài)細(xì)胞購自天根生化科技(北京)有限公司。

        1.3 RNA的提取及cDNA第1鏈的合成

        將春尺蠖在-10、-5、0、5、25 ℃處理下的昆蟲供試樣本置于滅菌后的研缽中用液氮研磨,具體提取步驟參照TaKaRa RNA提取試劑盒說明書,而后用1.0%瓊脂糖凝膠電泳和Nano PhotometerTMP-Class超微量分光光度計分別對提取得到的RNA質(zhì)量和濃度進(jìn)行檢測,質(zhì)檢合格后反轉(zhuǎn)錄合成第1鏈cDNA。

        1.4 春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因的克隆

        基于筆者所在實驗室前期已測春尺蠖幼蟲在不同溫度脅迫下的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),根據(jù)差異分析結(jié)果及基因功能注釋信息,同時結(jié)合美國國立生物技術(shù)信息中心(NCBI)網(wǎng)站上的BlastP進(jìn)行驗證,從中篩選出具有完整編碼序列(CDS)的Tret1、Tret1-like基因。以轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中獲取的基因序列為依據(jù),用Primer Premier 5.0軟件在春尺蠖Tret1和Tret1-like基因外圍設(shè)計PCR擴(kuò)增引物,以在上述不同溫度處理下進(jìn)行PCR擴(kuò)增所得產(chǎn)物條帶中最亮的樣品cDNA為模板,擴(kuò)增2個基因的完整編碼蛋白區(qū)。

        春尺蠖Tret1擴(kuò)增引物:Tret1-F,5′-TTTTGACGTTCCCTGACAAACTATT-3′;Tret1-R,5′-AGAGAATCAATACATTACATGCCTACA-3′。

        春尺蠖Tret1-like擴(kuò)增引物:Tret1-like-F,5′-ATGCGCCCACCTCGGTAGC-3′;Tret1-like-R,5′-ATTTTCCTATCACTTTTCTAAAAGCGA-3′。

        PCR反應(yīng)體系共25 μL(包括1 μL cDNA模板、各1 μL上下游引物、12.5 μL Master Mix,用RNase-free Water補(bǔ)至25 μL)。PCR反應(yīng)條件:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,60 ℃(Tret1)/62 ℃(Tret1-like)30 s,72 ℃ 1 min,共30次循環(huán);72 ℃ 10 min,4 ℃保存。用1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測春尺蠖Tret1與Tret1-like基因的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,產(chǎn)物經(jīng)回收、亞克隆后送至生工生物工程(上海)股份有限公司測序。

        1.5 春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因的生物信息學(xué)分析

        在NCBI ORF Finder(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/)在線網(wǎng)站預(yù)測春尺蠖2條海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對應(yīng)基因的編碼區(qū)序列。用DNAMAN軟件對春尺蠖2條海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的氨基酸序列與其他昆蟲Tret1基因編碼氨基酸序列的一致性進(jìn)行分析;N端信號肽通過在線預(yù)測工具SignalIP 5.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)來預(yù)測;用TMHMM在線網(wǎng)站(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)對蛋白質(zhì)的跨膜區(qū)域進(jìn)行預(yù)測;利用MEGA 6.0軟件中的鄰接法(neighbor-joining,NJ)、p距離(P-distance)法,重復(fù)運(yùn)行 1 000 次來構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。

        1.6 春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因的表達(dá)

        為了解春尺蠖3齡幼蟲在低溫脅迫下的基因表達(dá)情況,對5個溫度處理下的春尺蠖基因表達(dá)情況進(jìn)行測定(每個溫度處理設(shè)3個生物學(xué)重復(fù),每個重復(fù)設(shè)20頭試蟲)?;虮磉_(dá)評估方法采用每1百萬個map上的reads中map到外顯子的每1 k個堿基上的reads個數(shù)(fragment per kilobase of transcript per million mapped reads,F(xiàn)KPM),這是轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)分析中常用的基因水平評估方法,能消除基因長度和測序量差異對計算基因表達(dá)的影響。本研究以AcinTret1和AcinTret1-like基因的FKPM值為基礎(chǔ),分析2個海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的表達(dá)情況。

        1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

        用SPSS 17.0軟件的單因素方差分析中的Duncans多重比較分析對海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因差異表達(dá)情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,用GraphPad Prism 7.0軟件進(jìn)行作圖。數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”的形式表示,顯著性分析水平為0.05。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因的克隆

        根據(jù)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中已有的春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like序列信息,分別在基因編碼蛋白區(qū)設(shè)計引物以擴(kuò)增目的基因序列,以AcinTret1的 F/R 和AcinTret1-like的F/R為引物在目的基因外圍分別擴(kuò)增2 126、1 767 bp長的片段,經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測,分別發(fā)現(xiàn)1條長度約為2 000、1 500 bp 的特異性單一亮帶,經(jīng)測序后發(fā)現(xiàn)這2條條帶分別包含轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中長度為1 926、1 533 bp的海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因序列,序列信息比對一致。將上述基因分別命名為AcinTret1和AcinTret1-like(GenBank登錄號:MZ689788和MZ689789)。

        2.2 AcinTret1和AcinTret1-like基因編碼蛋白的生物信息學(xué)分析

        春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因序列CDS全長分別為1 926、1 533 bp,分別編碼641、510個氨基酸,蛋白質(zhì)分子量分別為70.65、55.35 ku,等電點(diǎn)分別為9.33、8.86;AcinTret1、AcinTret1-like基因編碼蛋白在N端均不含信號肽且均有12個跨膜區(qū)(圖1-A、圖1-B),表明二者均為跨膜蛋白。此外,2條海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白均具有MFS超家族的典型結(jié)構(gòu)域(圖2-A、圖2-B),其中AcinTret1位于第168~615位氨基酸,AcinTret1-like則位于第108~501位氨基酸(圖3-A、圖3-B)。

        2.3 春尺蠖海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的同源性比對及系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系分析

        將春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與NCBI中搜索到的其他鱗翅目昆蟲的相應(yīng)氨基酸序列進(jìn)行比對,結(jié)果表明,Tret1與Tret1-like之間的一致性均≤25.59%,其中春尺蠖AcinTret1與AcinTret1-like基因?qū)?yīng)的氨基酸序列之間的一致性最高,為25.59%。AcinTret1基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與同為尺蛾科的冬尺蠖(Operophtera brumata)的一致性最高,為80.43%,其次為與野桑蠶(Bombyx mandarina)、家蠶(Bombyx mori)的一致性,分別為75.58%和58.79%。AcinTret1-like基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與同為鱗翅目的粉紋夜蛾(Trichoplusia ni)的一致性最高,為82.94%,其次為與棉鈴蟲(Helicoverpa armigera)和斜紋夜蛾(Spodoptera litura)的一致性,分別達(dá)到8157%和80.78%(圖4)。

        通過NCBI搜索其他昆蟲已上傳的Tret1基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因?qū)?yīng)的氨基酸序列,并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。結(jié)果顯示,進(jìn)化樹中Tret1、Tret1-like基因?qū)?yīng)的氨基酸序列分別聚在不同分支上;在Tret1-like基因?qū)?yīng)

        氨基酸序列的分支上,AcinTret1-like基因?qū)?yīng)氨基酸序列與同為鱗翅目的粉紋夜蛾Tret1-like基因?qū)?yīng)的氨基酸序列聚為一類,表明二者的親緣關(guān)系最近,其次為棉鈴蟲和斜紋夜蛾,與鱗翅目螟蛾科大蠟螟(Galleria mellonella)間的親緣關(guān)系最遠(yuǎn);在AcinTret1分支上,AcinTret1與同為尺蛾科的冬尺蠖聚為一類,表明二者的親緣關(guān)系最近,其次為蠶蛾科的野桑蠶和家蠶,與同翅目蚜科的豌豆芽(Acyrthosiphon pisum)和雙翅目蚊科的埃及伊蚊(Aedes aegypti)的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)(圖5)。

        2.4 春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因在不同溫度脅迫下的表達(dá)分析

        從圖6可以看出,AcinTret1和AcinTret1-like基因的表達(dá)量均在-10 ℃達(dá)到最大值, 其次為25 ℃,呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,但AcinTret1基因在-5、0、5 ℃溫度處理下的表達(dá)量差異不顯著,而AcinTret1-like基因在所有溫度處理下的表達(dá)量差異均顯著(P<0.05)。

        3 討論

        本研究從筆者所在實驗室前期已測春尺蠖3齡幼蟲在低溫脅迫下的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中篩選出2個海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因(Tret1和Tret1-like),結(jié)合NCBI BlastP與RT-PCR技術(shù),克隆獲取了基因的完整編碼蛋白區(qū)。經(jīng)序列信息分析發(fā)現(xiàn),2個海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因均包含MFS超家族的典型結(jié)構(gòu)域,均未發(fā)現(xiàn)信號肽且均具有12個跨膜區(qū)。Saier研究結(jié)果表明,MFS超家族大多具有12個跨膜區(qū),少數(shù)具有14個或24個跨膜區(qū)[12]。在褐飛虱中,NlTret1-like X1也存在12個跨膜區(qū)域,而NlTret1-2 X1卻只有10個跨膜區(qū),可能是由于該基因為非全長序列[13]。通過序列比對發(fā)現(xiàn),春尺蠖Tret1、Tret1-like基因?qū)?yīng)氨基酸序列與其他鱗翅目昆蟲Tret1、Tret1-like對應(yīng)氨基酸序列的一致性均在80%以上。系統(tǒng)進(jìn)化結(jié)果顯示,春尺蠖Tret1對應(yīng)氨基酸序列與同為尺蛾科的冬尺蠖聚為一支,而Tret1-like對應(yīng)氨基酸序列與同為鱗翅目昆蟲的粉紋夜蛾聚為一支。通過生物信息學(xué)分析、同源序列比對和系統(tǒng)進(jìn)化分析,進(jìn)一步確認(rèn)了這2個基因為春尺蠖海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因,并分別命名為AcinTret1和AcinTret1-like。

        在昆蟲千百年來的進(jìn)化過程中,不同昆蟲之間的Tret編碼蛋白具有相似的保守結(jié)構(gòu)域,這些保守結(jié)構(gòu)域與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族有很多相似之處,在對嗜眠搖蚊(Polypedilum vanderplanki)的研究中發(fā)現(xiàn),Tret1編碼蛋白具有轉(zhuǎn)運(yùn)多種物質(zhì)的能力,對海藻糖和葡萄糖類似物均有轉(zhuǎn)運(yùn)作用[9],因此有研究推測Tret1編碼蛋白可能是葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族的新成員[14]?;虻男蛄邢嗨菩猿霈F(xiàn)在包括Tret1在內(nèi)的所有葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(glucose transporter,Glut)超家族成員,但它們在底物選擇性和動力學(xué)等生化特性方面卻存在很大差異,如Glut1和Glut5的底物就完全不同[15],說明除了保守區(qū)域中的氨基酸殘基外,其他氨基酸殘基也可能對每個轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的特異性產(chǎn)生影響。在大猿葉蟲(Colaphellus bowringi)中發(fā)現(xiàn)2個Tret1,其表達(dá)有組織特異性,同時發(fā)現(xiàn)其在不同組織間可能發(fā)揮著不同功能。此外,於衛(wèi)東等推測,在褐飛虱體內(nèi)的2個Tret1在不同組織間也可能發(fā)揮著不同功能[13,16]。本研究中,AcinTret1與AcinTret1-like對應(yīng)的氨基酸序列在保守結(jié)構(gòu)域5′端上相差100個左右的氨基酸序列,可能是導(dǎo)致二者抵御低溫脅迫時存在一定差異的原因,其表達(dá)可能也存在組織特異性,有待進(jìn)一步研究。

        從春尺蠖與其他鱗翅目昆蟲的系統(tǒng)進(jìn)化結(jié)果可以看出,春尺蠖Tret1、Tret1-like基因?qū)?yīng)氨基酸序列分別與其他昆蟲的AcinTret1-like和Tret1-like基因?qū)?yīng)氨基酸序列聚為一類,同時與親緣關(guān)系更近的同科昆蟲聚在同一分支上,表明春尺蠖這2個海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與其他鱗翅目昆蟲有較高的同源性,在褐飛虱上也得出了相同的結(jié)論[13],系統(tǒng)進(jìn)化結(jié)果與序列分析結(jié)果一致。

        海藻糖是昆蟲中主要的血糖,而海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白則負(fù)責(zé)海藻糖的運(yùn)輸并調(diào)節(jié)海藻糖在不同組織中的分布,在昆蟲的營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)和脅迫耐受性中起著重要作用[1-5,17]。在褐飛虱中,通過干擾褐飛虱NlTret1-like X1,可使體內(nèi)TPS和TRE均呈現(xiàn)低表達(dá)[13]。由以上結(jié)果可以看出,Tret的表達(dá)量與TPS和TRE的表達(dá)量呈現(xiàn)相同趨勢。沙蔥螢葉甲(Galeruca daurica)GdTPS易受低溫誘導(dǎo),隨著溫度的降低,其表達(dá)量逐漸升高[18]。在本研究中,AcinTret1、AcinTret1-like在-10、25 ℃溫度高表達(dá),而在其他溫度(-5、0、5 ℃)下低表達(dá),可能是由于春尺蠖海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在未進(jìn)行低溫處理前處于(22±1) ℃環(huán)境下,此時昆蟲體內(nèi)的海藻糖用來維持正常的生理功能,當(dāng)溫度降低至5、0、-5 ℃時,體內(nèi)海藻糖足夠用來抵御外界低溫,所以不需要再運(yùn)輸更多海藻糖;當(dāng)溫度降低到-10 ℃時,海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白才再度生成用來運(yùn)輸更多的海藻糖以抵御低溫。

        4 結(jié)論

        本研究從春尺蠖幼蟲不同溫度脅迫下的轉(zhuǎn)錄組中克隆獲取AcinTret1和AcinTret1-like,基因序列cDNA全長分別為1 926、1 533 bp,分別編碼641、510個氨基酸,均不含信號肽,同時均具有12個跨膜區(qū)。從系統(tǒng)進(jìn)化結(jié)果可以看出,春尺蠖AcinTret1與同為鱗翅目尺蛾科的冬尺蠖親緣關(guān)系最近,Tret1-like則與同為鱗翅目的粉紋夜蛾親緣關(guān)系最近,以上結(jié)果進(jìn)一步確定了AcinTret1和AcinTret1-like編碼海藻糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白?;虮磉_(dá)分析結(jié)果顯示,AcinTret1和AcinTret1-like基因的表達(dá)量均在 -10 ℃ 達(dá)到最大值,其次為25 ℃,呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,說明春尺蠖Tret1可受低溫誘導(dǎo),可能在低溫脅迫中起作用。研究結(jié)果有助于揭示春尺蠖低溫脅迫下海藻糖代謝機(jī)制,可為其在低溫脅迫下的調(diào)控機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

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