温度胁迫下棉花粉蚧热激蛋白基因的表达分析

【目的】为了研究热激蛋白 Hsp70， Hsp70-4和Hsp90在棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis抵抗逆温中的作用。【方法】在测序棉花粉蚧转录组的基础上，分析了该虫热激蛋白Hsp70基因家族的2个序列［Pshsp70（GenBank登录号为KJ909505）和Pshsp70-4（GenBank登录号为KJ909506）］和Hsp90基因家族的1个序列，［Pshsp90(GenBank登录号为KJ909507)］，采用实时荧光定量 PCR（RT-qPCR）检测了在不同温度（18和32℃恒温， 37， 39, 41, 43和45℃热激1 h 后26℃恢复1 h)下棉花粉蚧不同发育阶段（2龄若虫、3龄若虫、雌成虫）3种热激蛋白基因的表达量。【结果】Pshsp70 cDNA序列包含1 923 bp的开放阅读框，编码641个氨基酸，理论分子量和等电点分别为70.9 kDa和5.65； Pshsp70-4 cDNA序列包含1 962 bp的开放阅读框，编码654个氨基酸，理论分子量和等电点分别为71.8 kDa和5.38；Pshsp90 cDNA序列包含2 172 bp的开放阅读框，编码724个氨基酸，理论分子量和等电点分别为83.5 kDa和4.93。Pshsp70 和Pshsp70-4均含有Hsp70基因家族高度保守的基序，Pshsp70编码的氨基酸序列与烟粉虱Bemisia tabaci和家蚕Bombyx mori等昆虫的Hsp70 的氨基酸序列一致性为 85%；Pshsp70-4编码的氨基酸序列与白蜡蚧Ericerus pela和点蜂缘蝽Riptortus pedestris等昆虫的Hsp70的氨基酸序列一致性高达95%；Pshsp90也含有Hsp90基因家族高度保守的基序，Pshsp90编码的氨基酸序列与赤拟谷盗Tribolium castaneum和东亚小花蝽Orius sauteri等昆虫的Hsp90 的氨基酸序列一致性为 87%。热激蛋白基因表达量分析结果表明，在18℃恒温条件下，粉蚧2龄若虫的3个PsHsps基因的mRNA相对表达量均比对照(26℃)低，在32℃恒温条件下，各龄期的Hsp70基因的相对表达量均显著高于对照。在37~45℃下热激1 h并在26℃下恢复1 h，棉花粉蚧3个龄期的3个热激蛋白PsHsps基因的相对表达量随温度的升高总体呈增加趋势，相关性分析表明，除Pshsp70-4在雌成虫中的表达量与热胁迫温度的相关系数为0.225外，各龄期中3个基因的表达量与温度的相关系数均大于0.6，显著相关；43℃和45℃胁迫下，各龄期的3个热激蛋白基因相对表达量均显著高于对照组（P<0.05）。【结论】棉花粉蚧热激蛋白基因的表达与温度呈正相关，在该虫应对高温中起着重要作用。

Expression analysis of heat shock protein genes in Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae) under temperature stress