溫度和阿維菌素脅迫下朱砂葉螨Hsp70s基因表達研究.pdf

1、朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarinus)在我國分布廣泛，是嚴重為害棉花、蔬菜等多種作物而又難于防治的一種害螨。該螨繁殖能力強，產(chǎn)卵力高，世代周期短，在短時間里能夠迅速形成一定數(shù)量的種群，并且容易產(chǎn)生抗藥性。 熱激蛋白70(Hsp70)是熱休克蛋白家族中最重要的一類家族成員，它具有“分子伴侶”、細胞保護、抗凋亡以及腫瘤免疫治療等獨特而復雜的生物學功能，對Hsp70研究已成為生命科學領域研究的熱點之一。

2、本項研究通過RACE技術克隆獲得4條朱砂葉螨Hsp70基因cDNA全長，并用Real—timeRT-PCR技術檢測了分別經(jīng)阿維菌素和不同溫度脅迫后4條Hsp70基因在朱砂葉螨雌成螨體內(nèi)的表達變化情況，從分子水平初步探討了朱砂葉螨Hsp70基因的表達變化與其適應逆境脅迫之間的內(nèi)在聯(lián)系。本研究得到了國家自然科學基金(30600059)的資助，獲得以下主要研究結(jié)果： (1)成功克隆出4條朱砂葉螨Hsp70基因eDNA全長序列，分別命名

3、為TCHsp70-1、TCHsp70-2、TCHsp70-3和TCHsp70-4。TCHsp70-1核苷酸序列在GenBank中的登錄號為EU679412，cDNA全長2446bp，包括1965bp的開放閱讀框，起始密碼子為ATG，終止密碼子為TAA，編碼655個氨基酸。其理論分子量為71.28kDa，等電點(pI)為5.37；5'端非編碼區(qū)長274bp，3’端非編碼區(qū)長207bp，poly(A)加尾信號AATAAA位于poly(A)上

4、游14bp處。TCHsp70-2核苷酸序列在GenBank中的登錄號為EU679413，cDNA全長2305bp，包括2016bp的開放閱讀框，起始密碼子為ATG，終止密碼子為TAG，編碼672個氨基酸。其理論分子量為73.78kDa，pI為5.26；5’端非編碼區(qū)長189bp，3’端非編碼區(qū)長97bp，poly(A)加尾信號AACAAA位于poly(A)上游27bp處。TCHsp70-3核苷酸序列在GenBank中的登錄號為EU679

5、414，cDNA全長2284bp，包括1980bp的開放閱讀框，起始密碼子為ATG，終止密碼子為TAA，編碼660個氨基酸。其理論分子量為71.86kDa，pI為5.39；5’端非編碼區(qū)長134bp，3’端非編碼區(qū)長165bp，poly(A)加尾信號AATAAA位于poly(A)上游13bp處。TCHsp70-4核苷酸序列在GenBank中的登錄號為EU977182，cDNA全長2182bp，包括1956bp的開放閱讀框，編碼652個氨

6、基酸。推測其理論分子量為70.9kDa，pI為5.40；5’端非編碼區(qū)長106bp，3’端非編碼區(qū)長117bp，poly(A)加尾信號AATAAA位于poly(A)上游14bp處。 (2)同源比對分析結(jié)果表明克隆獲得的4條朱砂葉螨Hsp70基因與其它物種的Hsp70基因有很高的相似性，且都包含有Hsp70完整的典型基序(Motif)，而且N端的保守性高于C端?？寺～@得的4條Hsp70s之間的相似性最低為57.33％(TCHsp7

7、0-1與TCHsp70-2)，最高為91.90％(TCHsp70-3與TCHsp70-4)。系統(tǒng)進化樹顯示TCHsp70-1、TCHsp70-3和TCHsp70-4屬于細胞質(zhì)Hsp70；TCHsp70-2屬于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Hsp70。 (3)運用實時定量RT-PCR體系檢測、比較了朱砂葉螨雌成螨受不同溫度脅迫后4條Hsp70基因的表達情況。結(jié)果顯示，TCHsp70-1經(jīng)冷激(7℃、10℃)后的表達要顯著高于熱激(34℃、37℃)后的表達

8、，說明該基因更傾向于響應冷激；TCHsp70-3熱激(34℃、37℃)后的表達比冷激(7℃、10℃)后顯著升高，說明該基因?qū)峒じ舾?；而TCHsp70-4熱激(34℃、37℃)和冷激(7℃、10℃)后都大量表達，對冷熱刺激都較敏感；經(jīng)不同溫度處理后TCHsp70-2的表達相對穩(wěn)定，其表達量都顯著低于TCHsp70-1、TCHsp70-3和TCHsp70-4；這些結(jié)果一方面揭示了TCHsp70s的表達模式受它們在細胞內(nèi)所處位置的影響，另

9、一方面說明4條TCHsp70，尤其是TCHsp70-1、TCHsp70-3和TCHsp70-4基因在介導朱砂葉螨的耐寒、耐熱力中扮演著重要角色。 (4)運用實時定量RT-PCR體系檢測、比較了敏感、阿維菌素抗性和37℃高溫飼養(yǎng)3個品系的朱砂葉螨雌成螨體內(nèi)4條Hsp70基因的表達情況，結(jié)果顯示阿維菌素抗性品系和37℃高溫飼養(yǎng)品系4條Hsp70基因的表達量都顯著高于敏感品系(TCHsp70-1表達在敏感和阿維菌素抗性品系中差異不顯著