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禾谷缢管蚜阳离子通道基因RSC1的克隆、分子特性及诱导表达分析
引用本文:林芳菲,左亚运,赵奇,段辛乐,李玉婷,陈茂华.禾谷缢管蚜阳离子通道基因RSC1的克隆、分子特性及诱导表达分析[J].昆虫学报,2016(7):716-723.
作者姓名:林芳菲  左亚运  赵奇  段辛乐  李玉婷  陈茂华
作者单位:西北农林科技大学植物保护学院,农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室,陕西杨凌712100
基金项目:国家自然科学基金项目(31471766
摘    要:【目的】SC1通道(sodium channel 1)是昆虫体内一种重要的离子通道,被认为是一种开发新型杀虫剂的神经靶标。本研究拟克隆禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi的SC1通道基因,并初步分析其生理功能及其与SC1类通道、电压门控钠离子通道、电压门控钙离子通道的进化关系。【方法】采用RT-PCR技术,克隆了禾谷缢管蚜SC1基因完整的开放阅读框;利用实时荧光定量PCR技术,分析禾谷缢管蚜成蚜在不同浓度的高效氯氟氰菊酯诱导下SC1基因表达变化。【结果】获得了禾谷缢管蚜SC1基因(命名为RSC1)完整的开放阅读框(Gen Bank登录号为KU640190),其长度6 687bp,编码2 228个氨基酸。RSC1具有SC1通道的结构特征,有一个不同于电压门控钠离子通道和电压门控钙离子通道的特殊DEEA模体(motif)。系统进化分析结果显示,RSC1与电压门控钠离子通道组成一个进化枝,电压门控钙离子通道组成另外一个进化枝,SC1与电压门控钠离子通道在进化上有更近的起源关系。实时荧光定量PCR分析结果表明,LC15,LC35和LC503种剂量的高效氯氟氰菊酯处理6 h后,禾谷缢管蚜RSC1基因表达量相对于清水对照显著下调,表达量分别为对照的0.57,0.82和0.78倍;3种剂量的高效氯氟氰菊酯处理24 h后,禾谷缢管蚜RSC1基因表达量分别为对照的2.19,1.33和1.19倍,其中LC15(0.1484 mg/L)胁迫下RSC1基因的表达量显著上调。【结论】SC1类通道与电压门控钠离子通道在进化起源上有更近的关系。RSC1通道可能是高效氯氟氰菊酯的次级靶标。由于RSC1和其同源基因只存在于节肢动物中,脊椎动物尚未发现该类基因,因此这类通道可能作为开发新型杀虫剂的神经靶标。

关 键 词:禾谷缢管蚜  RSC1通道  基因克隆  诱导表达  农药靶标

Molecular cloning,characterization and induced expression analysis of ion channel gene RSC1 in Rhopalosiphum padi (Hemiptera: Aphididae)
Abstract:
Keywords:Rhopalosiphum padi  RSC1 channel  gene cloning  induced expression  insecticide target
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