烟蚜MpCYP4C1和MpCYP6K1基因对UV-B诱抗烟草防御的响应机制

摘要

为明确烟蚜Myzus persicae对紫外线B(ultraviolet B,UV-B)诱导产生的植物次生代谢物的分子响应机制，以烟蚜为研究对象，利用已知转录组测序数据构建昆虫CYP450氨基酸系统发育树，分析MpCYP6K1和MpCYP4C1在烟蚜不同发育阶段、不同组织和取食UV-B诱抗烟草植株后的表达模式，利用RNA干扰技术沉默MpCYP6K1和MpCYP4C1，并测定沉默这两个基因对烟蚜适应UV-B诱抗烟草植株的影响。结果显示：烟蚜MpCYP4C1和MpCYP6K1的开放阅读框分别为1 539 bp和1 535 bp，分别编码512个和511个氨基酸残基；MpCYP4C1和MpCYP6K1氨基酸序列分别与麦无网长管蚜Metopolophium dirhodum和麦双尾蚜Diuraphis noxia的同源性最高。MpCYP4C1仅在烟蚜4龄若虫和成蚜中表达，而MpCYP6K1在烟蚜整个生长发育阶段均有表达，且二者均在成蚜中有较高表达；MpCYP4C1和MpCYP6K1在不同组织均有表达，且分别在烟蚜头部和中肠中表达量最高。取食UV-B诱抗烟草植株后烟蚜体内MpCYP4C1和MpCYP6K1基因的表达水平显著升高，分别为取食对照植株的3.75倍和2.27倍；沉默MpCYP4C1和MpCYP6K1后，烟蚜在UV-B诱抗烟草植株上的种群数量被抑制，其中前者达到显著水平，第8天时抑制效果为52.09%。表明MpCYP4C1在烟蚜对UV-B诱抗烟草植物防御反应过程中起着重要的调控作用。

关键词

UV-B诱抗 / 烟蚜 / 细胞色素P450解毒酶 / RNA干扰 / 基因功能

基金资助

十四五国家重点研发计划（2023YFD1400700）; 国家自然科学基金（32560647）; 贵州省遵义市烟草公司项目（2022XM12）