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《中华稻蝗几丁质酶基因10(occht10)的分子特性及功能》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、中国农业科学2014,47(7):1313-1320ScientiaAgriculturaSinicadoi:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.07.008中华稻蝗几丁质酶基因10(OcCht10)的分子特性及功能111121李大琪,王燕,张建琴,李涛,孙毅,张建珍12(山西大学应用生物学研究所,太原030006;山西省农业科学院生物技术研究中心,太原030031)摘要:【目的】获得中华稻蝗(Oxyachinensis)几丁质酶基因10(OcCht10)的cDNA序列,预测其功能域,并做聚类分析明确该基因的系统发育关系。绘制OcC
2、ht10在5龄若虫不同组织部位和发育时间的表达图谱,研究其在中华稻蝗蜕皮过程中的生物学功能,为害虫防治提供高效安全的候选基因。【方法】从中华稻蝗转录组数据库搜索OcCht10cDNA片段,经过blast分析、比对、拼接后,翻译为氨基酸序列,预测其功能域,并与其他昆虫几丁质酶家族基因进行聚类分析,进一步确认该基因的系统发育关系并进行准确命名;选取中华稻蝗5龄第6天不同组织部位及5龄若虫不同天数表皮样本,总RNA提取后反转录为cDNA模板,采用Real-timequantitativePCR(qPCR)方法获得OcCht10在5龄稻蝗若虫不同组织部位和不同发育
3、阶段的表达谱;设计OcCht10dsRNA引物,用试剂盒体外合成dsOcCht10,采用注射法进行RNA干扰;取注射24h稻蝗表皮样本,用qPCR方法检测OcCht10基因沉默效率;并仔细观察dsRNA注射后稻蝗表型,统计其死亡率。【结果】经对中华稻蝗转录组数据库的搜索,获得OcCht10cDNA片段长度为9318bp,开放阅读框为8613bp,编码2870个氨基酸;其3′非编码区为705bp,推测OcCht105'端有500多碱基尚未获得;预测其氨基酸序列具有多个结构域,包含有5个几丁质酶催化域和6个几丁质结合域;与其他昆虫几丁质酶基因聚类分析结果显示O
4、cCht10属于昆虫几丁质酶家族基因Ⅱ组,该组基因与昆虫蜕皮相关;5龄若虫组织特异性分析表明该基因主要在表皮、前肠和后肠等外胚层发育而成的组织器官中表达,提示OcCht10可能参与表皮几丁质代谢;发育时间表达图谱表明该基因在5龄第6—7天,即蜕皮前的表皮中高表达,表明OcCht10可能负责蜕皮时表皮几丁质降解;5龄若虫第2天注射该基因的dsRNA,24h后取表皮检测其干扰效率,结果显示该基因被沉默70%;与注射dsGFP的对照组相比,注射dsOcCht105龄若虫表现为龄期延长,旧表皮无法开裂,蜕皮受阻,昆虫无法正常活动导致死亡,死亡率达到100%。【结论
5、】获得OcCht10的部分cDNA序列,该基因在昆虫蜕皮前表皮中高表达;OcCht10参与中华稻蝗的蜕皮发育,注射dsOcCht10可有效沉默靶基因,并导致试虫无法完成正常蜕皮而死亡。关键词:中华稻蝗;几丁质酶基因;实时定量PCR;RNA干扰MolecularCharacterizationandFunctionofChitinase10Gene(OcCht10)fromOxyachinensis111121LIDa-qi,WANGYan,ZHANGJian-qin,LITao,SUNYi,ZHANGJian-zhen12(ResearchInstitut
6、eofAppliedBiology,ShanxiUniversity,Taiyuan030006;BiotechnologyResearchCenter,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,Taiyuan030031)Abstract:【Objective】TheobjectivesofthisstudyaretoobtaincDNAsequenceofchitinase10gene(OcCht10)fromOxyachinensis,analyzeitsfunctionaldomainandphylogeneticre
7、lationshipwithchitinasesfromotherknowninsectspecies,investigateitsexpressionpatternsandbiologicalfunctionduringmoltingprocess,andtoprovideanewcandidategeneforpestcontrol.【Method】收稿日期:2013-10-24;接受日期:2013-11-05基金项目:国家自然科学基金项目(31272380,31201710)、教育部博士点专项基金(博导类)(20121401110008)、教育部留学
8、回国人员科研启动基金(20111139)、山西省高等学校优秀青年学
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