国内刊号:11-1832/Q
国际刊号:0454-6296
发布日期:
作者:司风玲,幸晓清,李泉润,陈斌
单位:重庆师范大学生命科学学院, 媒介生物控制和利用重庆市重点实验室, 重庆 401331
关键词:中华按蚊,热激蛋白基因,溴氰菊酯,杀虫剂胁迫,杀虫剂抗性,RNAi
【目的】热激蛋白(heat shock protein, Hsp)是生物体遭受不利环境胁迫时迅速产生的一类抗逆蛋白,可帮助生物机体度过不利环境。本研究旨在探究Hsp90AB在中华按蚊Anopheles sinensis生长发育、杀虫剂胁迫和溴氰菊酯抗性中的作用机制,为深入研究该基因的作用机制及中华按蚊的防控提供理论依据。【方法】基于中华按蚊转录组和基因组数据,采用RT-PCR克隆AsHsp90AB的全长cDNA序列,并利用生物信息学对该基因序列进行分析;利用RT-qPCR检测AsHsp90AB在中华按蚊溴氰菊酯敏感品系(WX-LS)和抗性品系(WX-LR)不同发育阶段(卵、 1-4龄幼虫、雌蛹、雄蛹、雌成蚊和雄成蚊)和雌成蚊不同组织(唾液腺、中肠、马氏管、脂肪体、体壁和卵巢)中的表达模式;利用幼虫浸渍(敏感基线法)半致死中浓度(median lethal concentration, LC50)(0.0016 mg/L)溴氰菊酯和WHO接触桶法(0.05%溴氰菊酯药膜)分别胁迫WX-LS的4龄幼虫和3日龄雌成蚊,利用RT-qPCR检测AsHsp90AB的表达达量;通过显微注射法利用RNAi技术沉默中华按蚊WX-LR雌蛹中AsHsp90AB,利用RT-qPCR检测AsHsp90AB的表达量,观察统计RNAi后48 h时WHO接触桶法0.05%溴氰菊酯药膜处理后雌成蚊的半数击倒时间(median knockdown time, KT50)、击倒率和存活率。【结果】克隆出中华按蚊AsHsp90AB(GenBank登录号: PP405608) 2 678 bp的全长cDNA序列,开放阅读框长2 154 bp,编码718个氨基酸,预测蛋白质理论分子量和等电点分别为81.65 kD和4.94,具有典型的Hsp90家族基因的特征基序,含有MEEVD基序,为细胞质型。系统进化分析上显示,中华按蚊AsHsp90AB与按蚊属Anopheles的 Hsp90s聚为一支,再与库蚊属Culex的 Hsp90s聚在一起,说明它们之间的亲缘关系较近。AsHsp90AB在WX-LS和WX-LR整个发育阶段持续表达,在WX-LS中雄成蚊和雌成蚊卵巢中表达量最高;在WX-LR 4龄幼虫中高表达和雌成蚊触角中表达量最高。溴氰菊酯胁迫后中华按蚊WX-LS 4龄幼虫和3日龄雌成蚊中AsHsp90AB表达量分别上调了1.37~2.61倍和1.91~2.58倍,而被击倒的雌成蚊AsHsp90AB表达量下调了72.51%。RNAi抑制了中华按蚊WX-LR雌蛹中AsHsp90AB的表达, RNAi后24, 48和72 h时AsHsp90AB的表达量比对照组dsEGFP显著降低,分别下调44.00%, 61.09%和55.95%。注射dsAsHsp90AB的中华按蚊WX-LR雌成蚊在0.05%溴氰菊酯药膜处理后10 min时开始被击倒, dsEGFP对照组雌成蚊是30 min时开始才被击倒,在0.05%溴氰菊酯药膜处理1 h期间的击倒率逐渐升高,两组的击倒率差异显著。dsEGFP对照组雌成蚊的KT50为(50.000±1.667) min, dsAsHsp90AB处理组雌成蚊的KT50值为(30.000±0.600) min。在0.05%溴氰菊酯药膜处理后转移至恢复桶恢复24 h时沉默AsHsp90AB的WX-LR雌成蚊的存活率比dsEGFP对照组的显著升高了24.5%。【结论】AsHsp90AB在WX-LR中高表达,沉默该基因后中华按蚊在溴氰菊酯胁迫下死亡率提高。本研究为AsHsp90AB在中华按蚊生长发育和溴氰菊酯抗性中的潜在功能提供有价值的参考。
来源:2025年第11期
《昆虫学报》期刊编辑部