基于转录组测序研究眼斑芫菁幼虫体内斑蝥素生物合成的调控机制

摘要

目的 本研究主要借助转录组测序和分子生物学手段对眼斑芫菁幼虫期斑蝥素生物合成的调控机制进行初步探索。方法 构建眼斑芫菁的实验种群并收集1～5龄幼虫进行转录组测序；通过生物信息学技术筛选出调控斑蝥素合成的目的基因；进一步构建系统发育树并克隆目的基因对其进行命名；借助RNA干扰技术初步验证目的基因的调控机制，根据RT-qPCR技术对其干扰效果进行检测，并利用GC-MS检测斑蝥素含量变化，验证目的基因是否参与调控斑蝥素的生物合成。结果 不同龄期的转录组测序分析仅筛选出1个关键基因，通过基因结构分析和系统发育树分析目的基因属于NPC1b亚家族，进一步对目的基因进行克隆测序比对并将其命名为McicNPC1b。McicNPC1b基因CDS区全长3 729 bp, RNAi结果显示McicNPC1b表达量下调后幼虫体内的斑蝥素含量极显著降低(P<0.01)。RT-qPCR结果显示McicNPC1b的龄期表达趋势与斑蝥素龄期合成趋势略有不同，表达高峰期出现在4龄。进一步研究发现McicNPC1b表达量下调时，斑蝥素合成通路中的上游相关基因MFE的表达显著上调(P<0.05)。结论 McicNPC1b影响斑蝥素的生物合成，其机制可能是通过调控斑蝥素的合成前体物质保幼激素的分泌进而调控斑蝥素的生物合成。

关键词

眼斑芫菁 / 斑蝥素 / 保幼激素 / 调控机制