昆虫学报

作者：段天凤,李玲,马红悦,庞保平,单艳敏,张卓然

单位：1. 内蒙古农业大学草原昆虫研究中心, 呼和浩特 010020; 2. 内蒙古自治区草原工作站, 呼和浩特 010020

关键词：沙葱萤叶甲,表皮蛋白,基因克隆,生物信息学,表达谱,RT-qPCR

【目的】表皮蛋白是昆虫体壁的主要组成部分，在昆虫生长发育中起着重要的作用。本研究旨在鉴定沙葱萤叶甲Galeruca daurica表皮蛋白基因，分析其表达模式，以期为进一步研究其在沙葱萤叶甲生长发育中的作用提供必要的基础。【方法】根据本实验室组装的沙葱萤叶甲转录组测序数据，应用生物信息学方法鉴定表皮蛋白基因全长开放阅读框(ORF)；采用RT-qPCR技术测定鉴定的8个表皮蛋白基因在沙葱萤叶甲不同发育阶段和3龄幼虫不同组织(头部、体壁、消化道和脂肪体)中的表达谱。【结果】基于转录组数据鉴定到8条沙葱萤叶甲表皮蛋白基因的开放阅读框(ORF)全长序列，命名为GdauCP1-8(GenBank登录号: MN629000-MN629007)，ORF长417~810 bp，编码138~269个氨基酸，预测分子量为15~28 kD，等电点pI为4.45~8.62；具有16~20个氨基酸的信号肽；GdauCP1具有典型的跨膜结构，其余7个GdauCP蛋白无跨膜结构。同源序列比对和系统发育分析表明，GdauCP3与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata CP的氨基酸序列一致性最高，为60.00%；其余的GdauCPs与玉米根萤叶甲Diabrotica virgifera virgifera CP的氨基酸序列一致性最高，为58.52%~80.00%。GdauCP1-4属于RR-2亚家族，GdauCP5-7属于RR-1亚家族，GdauCP8的亚家族归属未确定。RT-qPCR分析表明，8个GdauCP基因在沙葱萤叶甲不同发育阶段及3龄幼虫不同组织内均有表达，且表达量存在显著差异。GdauCP2, GdauCP4, GdauCP5和GdauCP6在1龄幼虫期高表达，GdauCP3, GdauCP7和GdauCP8在蛹期高表达，GdauCP1在3龄第3天幼虫期高表达；除GdauCP2在成虫中表达水平较高外，其他GdauCP基因在成虫中的表达水平均很低。GdauCP1在头部和体壁中高表达，GdauCP2和GdauCP8在脂肪体中高表达，GdauCP3, GdauCP4, GdauCP6和GdauCP7在消化道中高表达，而GdauCP5在体壁中高表达。【结论】8个GdauCP基因在沙葱萤叶甲不同发育阶段和组织间差异表达，且表达模式不同，意味着不同GdauCP可能具有不同的功能。

来源：2020年第7期

《昆虫学报》期刊编辑部

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