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温度胁迫下棉花粉蚧热激蛋白基因的表达分析
引用本文:陈芳,陆永跃. 温度胁迫下棉花粉蚧热激蛋白基因的表达分析[J]. 昆虫学报, 2014, 57(11): 1253-1264
作者姓名:陈芳  陆永跃
作者单位:(华南农业大学昆虫学系, 广州510642)
摘    要:【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。

关 键 词:   棉花粉蚧; 热激蛋白; 温度胁迫; 序列分析; mRNA相对表达量; 实时荧光定量PCR  

Expression analysis of heat shock protein genes in Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae) under temperature stress
CHEN Fang,LU Yong-Yue. Expression analysis of heat shock protein genes in Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae) under temperature stress[J]. Acta Entomologica Sinica, 2014, 57(11): 1253-1264
Authors:CHEN Fang  LU Yong-Yue
Affiliation:(Department of Entomology, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)
Abstract:
Keywords:Phenacoccus solenopsis  heat shock protein (Hsp)  temperature stress  sequence analysis  mRNA expression level  quantitative real-time PCR  
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