昆虫学报

作者：陈咏琪,尹延萍,冯嘉伟,白新宇,李庆荣,钟仰进,杨婉莹

单位：1. 华南农业大学动物科学学院, 广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室, 广州 510642;2. 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所, 广州 510610

关键词：家蚕,RNA干扰,dsRNA,RNAi效率相关核酸酶,BmREase,dsRNA外切酶

【目的】鳞翅目(Lepidoptera)昆虫消化系统存在的核酸酶是导致RNAi低效的主要原因之一，本研究旨在探索家蚕Bombyx mori RNAi效率相关核酸酶(RNAi efficiency-related nuclease, REase)BmREase对家蚕RNAi低效的影响。【方法】利用RT-PCR对家蚕BmREase cDNA全长序列进行同源克隆和生物信息学分析，并采用最大似然法进行系统发育分析；利用qRT-PCR检测BmREase在游走期家蚕不同组织(头、表皮、脂肪体、中肠、气管、马氏管和丝腺)中的特异性表达。通过向游走期家蚕注射BmREase, 家蚕蜕皮激素受体(ecdysone receptor, EcR)基因BmEcR, 超气门蛋白(ultraspiracle, USP)基因BmUSP和细胞因子sp-tzle1(BmSpz1)基因BmSpz1的dsRNA进行RNAi，分析干扰BmREase表达后是否可以提高靶基因dsRNAs的干扰效率。【结果】RT-PCR扩增得到家蚕BmREase(GenBank登录号: XM_021350017.2)全长cDNA序列，其ORF长2 241 bp，编码746个氨基酸残基；生物信息学分析发现，BmREase与人核酸外切酶I3qe9.1具有极其相似的结构，其Thr7, His33, Ala37, Arg93, Lys97, Tyr159, Asp160, Ser161和Asn174组成的活性结构域能够与核苷酸序列结合，暗示BmREase具有核酸酶活性。qRT-PCR结果显示，BmREase在家蚕游走期的中肠和马氏管中高表达，说明BmREase主要在家蚕消化系统中表达。在家蚕游走期注射dsRNA，BmREase的表达量比空白对照组的高，RNAi干扰BmREase提高了dsBmEcR, dsBmUSP和dsBmSpz1的干扰效率。【结论】家蚕体内存在与人类核酸外切酶相似功能的酶BmREase，其存在可能影响dsRNA在家蚕体内的干扰效果。本研究为利用RNAi进行家蚕基因功能的研究以及进一步开发RNAi防治害虫具有指导性意义。

来源：2023年第3期

《昆虫学报》期刊编辑部

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