脱氢表雄酮对美国白蛾幼虫G6PD活性及几丁质合成的影响

摘要

【目的】以农林业重要害虫美国白蛾为研究对象，明确脱氢表雄酮（DHEA）对幼虫体内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）活性及磷酸戊糖途径（PPP）的抑制效果，进而解析PPP途径在幼虫生长发育及几丁质合成中的功能。【方法】通过基因克隆获得美国白蛾HcG6PD基因，并利用生物信息学软件分析其氨基酸组成、理化特性及结构特征。采用实时荧光定量PCR技术分析HcG6PD基因在不同发育阶段的表达模式；测定DHEA处理后5龄幼虫体内G6PD活性、PPP关键基因表达水平及中间产物含量，以明确DHEA对G6PD及PPP的抑制作用；进一步检测几丁质合成通路关键基因的表达水平、表皮几丁质含量及染色情况，分析G6PD抑制对美国白蛾5龄幼虫几丁质合成的影响。【结果】（1）DHEA处理5龄幼虫72 h后，G6PD活性显著降低，PPP关键基因（HcG6PD、Hc6PGD、Hc6PGL）的转录水平分别降至对照组的18%、17%和13%,PPP中间产物果糖-6-磷酸（F6P）的含量仅为对照组的18%。（2）DHEA处理导致幼虫生长及蜕皮受阻，处理72 h后5龄幼虫体重增长量仅为对照组的13%，且幼虫蜕皮时间较对照组延迟约4.8 d。（3）DHEA处理抑制了美国白蛾5龄幼虫几丁质合成通路关键基因（HcGNA、HcPAGM、HcUAP、HcCHSA）的转录水平，导致表皮几丁质结构变薄，且含量仅为对照组的27%。【结论】DHEA通过抑制G6PD的活性、下调Hc6PGL和Hc6PGD的转录水平及F6P含量，显著抑制了美国白蛾幼虫体内PPP代谢途径；DHEA介导的G6PD的活性及PPP代谢途径抑制显著抑制了美国白蛾幼虫生长发育及表皮几丁质合成。

关键词

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 / 脱氢表雄酮 / 美国白蛾 / 幼虫生长 / 几丁质生物合成