昆虫学报

作者：陈磊,余心悦,郭丽雪,陈煜炜,邴孝利,胡琪琪,孙荆涛,洪晓月

单位：南京农业大学植物保护学院昆虫学系, 南京 210095

关键词：二斑叶螨,载脂蛋白D,水平转移,基因复制与扩张,寿命,生殖

【目的】载脂蛋白D(apolipoprotein D， ApoD)是一类参与代谢、组织发育、免疫和抗氧化等多项生物功能的胞外蛋白，是抗衰老和延长寿命的重要分子基础。本研究旨在解析ApoD基因在叶螨基因组中的复制与扩张程度及其系统发育，探讨多功能ApoD基因对二斑叶螨Tetranychus urticae的寿命和生殖的影响。【方法】联合使用BLASTP, HMMER, TBLASTN和GEMOMA鉴定番茄刺皮瘿螨Aculops lycopersici、截形叶螨Tetranychus truncatus和二斑叶螨基因组中ApoD家族基因；采用最大似然法构建细菌、真菌、植物、哺乳动物、昆虫、瘿螨和叶螨的ApoD系统发育树；依据二斑叶螨在不同发育阶段(卵、若螨、1日龄雌成螨和5日龄雌成螨)和不同寄主植物(菜豆、拟南芥Arabidopsis thaliana、番茄、茄子、棉花和黄瓜)上若螨或成螨的ApoD家族基因表达谱，挑选出ApoDR2, ApoD9, ApoD17和ApoD24 4个基因，采用dsRNA浸泡法对新羽化的二斑叶螨雌成螨进行ApoDR2, ApoD9, ApoD17和ApoD24的RNAi，并检测10 d内的存活率和单雌日均产卵量。【结果】二斑叶螨基因组中鉴定到68个ApoD基因，近缘种截形叶螨有33个ApoD基因，番茄刺皮瘿螨仅有1个ApoD基因，叶螨科之外的生物普遍拥有1~10个ApoD基因。系统发育分析结果表明，叶螨的ApoD家族主要分为三大簇，分别与昆虫、瘿螨和真菌的脂质转运蛋白基因聚类；叶螨中剧烈扩张的ApoD支系与真菌ApoD基因存在多个特有的一致性位点，且最大似然树显示亲缘关系近。大部分ApoD基因在二斑叶螨若螨和成螨期高水平表达，在二斑叶螨取食不同寄主植物时呈现多样的表达调控模式。与对照相比，沉默ApoDR2和ApoD9对二斑叶螨的适合度无显著影响，沉默ApoD17和ApoD24显著降低了二斑叶螨10 d内存活率和单雌日均产卵量，其中沉默ApoD17对二斑叶螨的存活率和单雌日产卵量影响较大。【结论】推测真菌源水平转移后获得的ApoD基因在叶螨基因组中剧烈扩张，并且对二斑叶螨的寿命和生殖产生了不同程度的影响，但是其在叶螨中的多功能性有待进一步研究。

来源：2024年第11期

《昆虫学报》期刊编辑部

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