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棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析
引用本文:姚雪,李琳红,魏纪珍,席玉强,杜孟芳,崔江宽,安世恒,刘晓光. 棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析[J]. 昆虫学报, 2019, 62(3): 294-303. DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.03.003
作者姓名:姚雪  李琳红  魏纪珍  席玉强  杜孟芳  崔江宽  安世恒  刘晓光
作者单位:(河南农业大学植物保护学院, 省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室, 郑州 450002)
摘    要:【目的】酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)是黑色素形成的关键酶,在昆虫表皮骨化过程中扮演重要角色。本研究旨在获得棉铃虫Helicoverpa armigera TH基因序列,并研究其分子特性、表达模式和功能,为更深入探析该基因作用机理奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术获得了棉铃虫TH基因序列,利用qRT-PCR分析该基因在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式;利用qRT-PCR技术,分别测定了蜕皮激素20E(400 ng/头)处理不同时间和RNAi成功干扰蜕皮激素受体基因(EcR)前提下再用20E(400 ng/头)处理后,棉铃虫5龄幼虫TH表达量变化;采用生物化学方法检测鞣化激素(30 μg/mg组织)和环腺苷酸(cAMP, 200 ng/mg 组织)处理后棉铃虫幼虫脂肪体中TH活性。【结果】获得了棉铃虫酪氨酸羟化酶基因TH (GenBank登录号: MF440319) cDNA片段,长2 270 bp,开放阅读框1 686 bp,编码561个氨基酸残基。该基因在棉铃虫整个发育期均表达,其中在卵期第3天、2龄幼虫第1天、3-5龄蜕皮期、预蛹期和成虫羽化第1天表达量相对较高。研究还发现,400 ng/头 20E注射能够促进TH的转录;在成功干扰并调低幼虫EcR转录水平的前提条件下(对照仅注射dsGFP)再注射20E,对TH表达量无明显影响;而鞣化激素(30 μg/mg组织)和cAMP(200 ng/mg组织)均显著提高了TH的酶活性。【结论】20E在转录水平参与了TH的表达;鞣化激素和cAMP均能够提高TH活性,在蛋白水平上对TH进行调控。

关 键 词:棉铃虫  酪氨酸羟化酶  RNA干扰  蜕皮激素  鞣化激素  

Molecular characterization and functional analysis of tyrosine hydroxylase gene in Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae)
YAO Xue,LI Lin-Hong,WEI Ji-Zhen,XI Yu-Qiang,DU Meng-Fang,CUI Jiang-Kuan,AN Shi-Heng,LIU Xiao-Guang. Molecular characterization and functional analysis of tyrosine hydroxylase gene in Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae)[J]. Acta Entomologica Sinica, 2019, 62(3): 294-303. DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.03.003
Authors:YAO Xue  LI Lin-Hong  WEI Ji-Zhen  XI Yu-Qiang  DU Meng-Fang  CUI Jiang-Kuan  AN Shi-Heng  LIU Xiao-Guang
Affiliation:(State Key Laboratory of Wheat and Maize Crop Science, College of Plant Protection, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)
Abstract:
Keywords:Helicoverpa armigera   tyrosine hydroxylase,RNAi,20-Hydroxyecdysone,bursicon,
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