滞育诱导发生温度与光周期对家蚕羽化激素基因表达的影响.pdf

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1、江善参止2013年第3期丫—丫卜实验‘l·l滞育诱导发生温度与光周期对家蚕羽化}．研究·lj—激素基因表达的影响吴成家韩慧慧司马杨虎徐世清(1．苏州大学医学部基础医学与生物科学学院，苏州215123；2．苏州大学农业生物技术与生态研究院蚕桑研究所，苏州215123)摘要羽化激素(EH)是调控生长发育的重要神经肽激素。本文研究了家蚕滞育发生诱导温度和光周期条件对羽化激素基因(肌)表达的影响。结果显示，在15DD非滞育卵诱发环境下，催青期胚胎的Eh基因mRNA一直处于很低水平；而在25LL滞育卵诱发环境或20LD滞育卵与非滞育卵同时出现的诱发条件下，能够检测到Eh的高水平表达，提

2、示胚胎期可能已经开始合成EH。其中25LL蚕卵Eh基因的表达水平高于20LD区，并在积温高于1440℃．h(反转期)后，Eh基因表达水平显著上调，这与在此阶段的蚕卵胚胎对滞育诱导环境温度和光照节律更加敏感相一致。在胚后幼虫至成虫期维持催青期的15DD或25LL环境中，1—4龄幼虫在食桑期肪基因继续了胚胎后期25LL中高表达的现象，但5龄幼虫至成虫期出现15DD环境基因表达水平显著高于25LL区的现象。胚后改用25℃自然光照环境保护，25LL区的子代滞育性卵和15DD区的子代非滞育性卵中，表现出15DD环境肌基因表达水平高于25LL区的现象，在卵龄48h后更加明显。结果表明亲代

3、卵的孵化温度与光周期在决定子代卵的滞育性同时，显著影响整个世代Eh基因的表达。关键词家蚕滞育温度光照羽化激素基因表达中图分类号：$881．2文献标识码：A文章编号：2013—08—09—001昆虫的蜕皮调控不是仅仅因为生长受到旧表皮控幼虫和成虫蜕皮以及蛹羽化(Zitnaneta1．，限制这一简单因素，而是受到一系列内分泌激素的1996)。EH的作用是通过作用于腹部神经球引起调控作用结果，即使是旧表皮柔软而有弹性、生长没羽化行为(Truman，2005)、直接或间接促进ETH的有收到旧表皮限制的幼虫，也由于内分泌激素的作释放，而ETH的作用是触发旧表皮的最后脱落用而蜕皮。经典的

4、昆虫内分泌学说认为，昆虫脑分(KinganandAdams，2000)。在烟草天蛾(Manduca泌促前胸腺激素(Prothoraci-cotropichormone，sexta)中，还发现EH具有其它生物学功能，如调节PTria)，释放到血淋巴中的trlq?H作用于前胸腺潜成虫翅的伸展性、鞣化激素的释放和刺激威氏腺(Prothoracicglands，PG)细胞，刺激分泌蜕皮激素的分泌活动(I-lewesandTruman，1991)直接或间接(Moltinghormone，MH)，同时促进表皮从旧表皮脱促进ETH的释放等(Zitnan，1996)。落，并形成新表皮(Sul

5、livanandThummel，2003)。而EH多肽最初是从烟草天蛾(Kataokaeta1．，MH的作用是刺激Inka细胞分泌蜕皮前促触发激素1987)和家蚕(Konoeta1．，1990)的头部和心侧体中(Pre-ecdysistriggeringhormone，PETH)和蜕皮触发纯化出来的，在这两种昆虫中，EH均为62个氨基激素(ecdysistriggeringhormone，ETH)(Adams&酸的神经肽，同时也发现了N端2个氨基酸残基被Zitnan，1997；Zitnaneta1．，2002)，PETH协调肌肉收截去的分子。目前已经发现EH广泛存在于昆虫缩促

6、使旧表皮脱落，而ETH的作用是触发旧表皮的中，利用分子生物学方法，已经明确烟草天蛾(Horo—最后脱落(KinganandAdams，2000)。dyskieta1．，1989)、家蚕(Kamitoeta1．，1992)、黑腹鳞翅目昆虫的羽化激素(eclosionhormone，EH)果蝇(Drosophilamelanogaster)(Horodyskieta1．，由脑神经细胞合成，通过心侧体(Col'puscardiacum，1993)和棉铃虫(Helicoverpaarmigera)(ZhangandCc)释放到中枢神经系统和血淋巴中，与蜕皮触发Xu，2006)羽化激素

7、基因(Eh)的cDNA全长序列，编激素(ecdysis—triggeringhormone，ETH)协调作用，调码的成熟肽的氨基酸同源性为59％～84％。这4作者简介：吴成家(1991～)，本科生，云南省大理市人’通讯作者：徐世清(1963一)，教授，博士生导师。E—mail：szsgxu@suda．edu．cn基金项目：国家自然科学基金(N0．31172264)；江苏省大学生实践创新训练计划项目(No．5731507011)2013年第3期；皇L莩争业种昆虫尽管分类学地位不同，但其羽化激素成熟肽的25