昆虫学报

作者：刘兆瑞,吴涵,郭晓昌,李亚子,赵丹,郭巍

单位：1. 河北农业大学植物保护学院， 河北保定 071001; 2. 中国农业科学院研究生院, 北京 100081

关键词：暗黑鳃金龟,几丁质,HpUAP,原核表达,组织表达谱,RNAi

【目的】本研究旨在阐明暗黑鳃金龟Holotrichia parallela UDP-N-乙酰氨基葡萄糖焦磷酸化酶(UAP)基因HpUAP的序列特征和功能。【方法】通过PCR方法从暗黑鳃金龟2龄幼虫中扩增HpUAP全长cDNA序列，并进行生物信息学分析；构建pET30a-HpUAP重组表达载体，转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)，IPTG诱导蛋白表达；利用qRT-PCR检测HpUAP在暗黑鳃金龟幼虫不同发育阶段(1-3龄幼虫)和3龄第2天幼虫不同组织(体壁、中肠、直肠、回肠、马氏管和脂肪体)中的表达量。利用RNAi沉默暗黑鳃金龟2龄幼虫体内HpUAP基因后，观察其生长发育和存活情况，并测定RNAi 72 h后其HpUAP表达量和体壁几丁质含量。【结果】PCR扩增获得暗黑鳃金龟HpUAP 全长cDNA序列(GenBank登录号: MW676788)，开放阅读框长1 461 bp，编码486个氨基酸残基，蛋白分子量约为53.9 kD。系统进化分析发现HpUAP与似牛嗡蜣螂Onthophagus taurinus UAP的氨基酸序列以较高的置信度聚为一个分支。经IPTG诱导可表达53.9 kD的HpUAP蛋白，与预期大小一致。发育表达谱结果表明HpUAP在1龄第1天和3龄第1天暗黑鳃金龟幼虫中表达量较高，组织表达谱结果表明HpUAP在暗黑鳃金龟3龄第2天幼虫中肠和体壁中表达量较高。HpUAP RNAi导致暗黑鳃金龟2龄幼虫生长与行动缓慢，体表颜色加深并皱缩；RNAi处理72 h后，与对照组（dsGFP注射组）相比，dsHpUAP注射组HpUAP表达量下降了93.06%，死亡率增加了40%左右，表皮几丁质含量下降了约29%。【结论】结果说明HpUAP参与几丁质代谢，在暗黑鳃金龟幼虫的生长发育过程中起关键作用。

来源：2022年第5期

《昆虫学报》期刊编辑部

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