瓜实蝇蜕皮激素合成通路Halloween基因鉴定及Shade的功能分析

摘要

为明确世界检疫性害虫瓜实蝇Zeugodacus cucurbitae蜕皮激素合成通路中Halloween基因的功能，采用反转录聚合酶链式反应（reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR）技术克隆鉴定Halloween基因，通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)技术分析其在瓜实蝇中的时空表达模式，并利用RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术解析蜕皮激素合成通路基因Shade对瓜实蝇变态发育的影响。结果表明，共鉴定到5个瓜实蝇蜕皮激素合成通路相关Halloween基因，即ZcSpook（缩写为ZcSpo）、ZcPhantom(ZcPhm)、ZcDisembodied(ZcDib)、ZcShadow(ZcSad)和ZcShade(ZcShd)，这5个Halloween基因均具有细胞色素P450家族特有的保守结构域；系统发育分析显示瓜实蝇Halloween基因与橘小实蝇Bactrocera dorsalis的同源基因亲缘关系较近。这5个基因主要在瓜实蝇幼虫前胸腺复合体中高表达，且在幼虫化蛹前和性成熟的成虫中表达量较高。利用RNAi沉默瓜实蝇ZcShd基因24 h和48 h后，该基因表达量分别下调80.54%和60.59%，且在蜕皮化蛹过程中有16.66%的幼虫出现不同程度的皱缩、变色表型，有33.33%的幼虫死亡，有33.33%的幼虫表现出不同程度的化蛹受阻，表明该基因参与调控瓜实蝇蜕皮过程，具有成为实蝇新型控制剂防控靶标的潜力。

关键词

瓜实蝇 / Halloween基因 / 细胞色素P450 / 蜕皮激素 / 发育 / 时空表达

基金资助

国家自然科学基金（32272527）; 教育部111学科创新引智基地资金（B18044）