大螟水通道蛋白SiAQP基因的克隆与表达分析

【目的】水通道蛋白(AQP)是一种重要的膜结合蛋白,它可以在植物、细菌和动物的细胞膜上形成通道以促进水分和甘油等小分子的运输。本文研究了大螟水通道蛋白基因(SiAQP)的序列特征以及该基因的表达模式和功能。【方法】运用RT-PCR和RACE技术克隆获取大螟水通道蛋白基因(SiAQP);运用生物信息学软件分析该基因特征;用实时荧光定量PCR技术(qRTPCR)分析该基因在大螟的不同器官组织、不同发育阶段以及在不同温度和湿度条件下的表达模式。【结果】SiAQP的开放阅读框(ORF)为831 bp,编码276个氨基酸,分子量为29.27 ku,等电点8.16。保守结构域分析发现其含有两个高度保守的水通道蛋白特征序列NPA(Asn-Pro-Ala)基序和6个跨膜结构域。qPCR结果显示,不同器官组织中,后肠的SiAQP表达量显著高于其它组织;不同发育阶段中成虫期的SiAQP表达量最高,卵和蛹期表达量相对较低;不同温度处理下SiAQP的表达量相对稳定,与27℃对比高温与低温处理都没有显著变化;随着湿度的上升大螟幼虫和雌雄蛹的SiAQP表达量都呈现出显著的先上升后下降趋势,表明高湿度和低湿度环境都会抑制SiAQP的表达。【结论】SiAQP在大螟不同的器官组织表达具有明显的差异,温度对SiAQP的表达影响较小,而湿度的影响较大,成虫能较好的适应不同湿度环境。     

大螟热激蛋白83基因克隆及序列分析

【目的】近年来,大螟Sesamia inferens(Walker)对水稻的为害逐渐加重并成为水稻的重要害虫之一。HSP83家族作为分子伴侣参与生物生长发育并对外界刺激产生响应,对生物功能蛋白质的正确折叠及胁迫信号传递有着重要意义。本研究旨在克隆大螟HSP90家族HSP83基因的c DNA及基因组全长序列,分析其基本特性。【方法】应用RT-PCR及RACE技术从大螟中克隆HSP83基因的c DNA序列;获取基因组序列,进行基因组验证,并与c DNA序列比较分析其有无内含子;进行系统发育分析。【结果】大螟HSP83基因被命名为Sihsp83(Gen Bank登录号:KM077137),长度为2 496 bp,开放阅读框长2 154 bp,编码717个氨基酸,推测分子量为82.6 ku。该基因编码的氨基酸序列中含有5个HSP90家族保守序列,在C-末端存在细胞质定位信号。大螟HSP83基因组序列长度为2 218 bp(Gen Bank登录号:KM077138),不含内含子。在系统发育树中,大螟HSP83与其他夜蛾科昆虫的HSP90家族聚为一支。【结论】获得的大螟HSP83基因是HSP90基因家族成员;大螟的HSP83是细胞质热激蛋白,具有很高的保守性。     

大螟HSC70基因克隆及表达模式分析

【目的】近年来,大螟Sesamia inferens (Walker)对水稻的为害逐渐加重并成为水稻的重要害虫之一。随着全球气候变暖,大螟的分布区域也在逐渐向北延伸。HSP70家族作为分子伴侣参与生物生长发育并对外界刺激产生响应,对生物功能蛋白质的正确折叠及其转运有着重要意义。本研究旨在明确HSP70家族HSC70基因在大螟不同组织、不同发育阶段以及低温胁迫下的表达差异,初步探讨大螟对环境适应的分子机理。【方法】应用RT-PCR及RACE技术从大螟5龄幼虫中克隆得到HSC70基因;进行基因组验证,得到其基因组序列,分析内含子的位置及大小;应用实时定量PCR技术分析大螟HSC70基因的表达模式。【结果】大螟HSC70基因长2 160 bp,命名为Sihsc70（GenBank登录号：KJ639908）,开放阅读框长1 962 bp,编码653个氨基酸,推测分子量为71.6 kDa。其氨基酸序列中含有3个HSP70家族保守序列,在C-末端存在细胞质定位信号,说明大螟HSC70是细胞质热激蛋白家族成员。大螟HSC70基因组序列长度为3 522 bp（GenBank登录号：KJ639909）,含有2个内含子,长度分别为685 bp（位于编码区上游）和803 bp（位于编码区内）。在大螟5龄幼虫的不同组织中Sihsc70表达量差异不显著（P＞0.05）,其中在中肠、后肠和体壁中的表达量较高,在唾腺中的表达量最低;在大螟不同发育阶段中,Sihsc70的表达量在雌成虫最低,较高的3个阶段依次为卵、2龄幼虫和5龄幼虫,分别为雌成虫表达量的6.33,3.21和1.86倍;相对于对照组（27℃）,低温胁迫对大螟5龄幼虫HSC70基因表达的影响差异不显著（P＞0.05）。【结论】结果说明,大螟HSC70基因在不同发育阶段和幼虫不同组织中具有不同的表达水平,而低温胁迫不能诱导该基因大量表达。