【摘 要】
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RNA干扰(RNA interference,RANi)是由双链RNA (double-stranded RNA,dsRNA)引发,使得mRNA降解或翻译被抑制的现象,在真核生物中高度保守.而小菜蛾Plutella xylostella (L.)属鳞翅目Lepidoptera,菜蛾科Plutellidae,是目前全球分布的重要十字花科害虫,在其虫体中能够实现RNAi.为了研究RNAi在昆虫体内的作
【机 构】
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福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室,福州,350002;福建农林大学应用生态研究所,福州,350002;闽台特色作物病虫生态防控协同创新中心,福州,350002;农业部闽台作物有害生物
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RNA干扰(RNA interference,RANi)是由双链RNA (double-stranded RNA,dsRNA)引发,使得mRNA降解或翻译被抑制的现象,在真核生物中高度保守.而小菜蛾Plutella xylostella (L.)属鳞翅目Lepidoptera,菜蛾科Plutellidae,是目前全球分布的重要十字花科害虫,在其虫体中能够实现RNAi.为了研究RNAi在昆虫体内的作用机制,我们选取与其他鳞翅目昆虫在RANi保守元件中存在自身特异性的小菜蛾作为研究对象,并主要针对在RNAi通路中起到关键作用的Dicer进行了.作为RNAi通路中的起到切割作用的核心元件,Dicer-1蛋白主要在miRNA通路中发挥作用,Dicer-2蛋白则是siRNA形成中至关重要的.本研究中,对小菜蛾Dicer-1 (PxDcr-1)基因CDS的全长和小菜蛾Dicer-2(PxDcr-2)基因CDS的全长首次进行了克隆和分析,并且通过RNAi实验对PxDcr-2基因的功能进行了初步探索.PxDcr-1基因的CDS全长为8457 bp,氨基酸序列长度为2818 aa,分子量为316.4 kDa,等电点为5.24；PxDcr-2基因的CDS全长为5,091bp,氨基酸序列长度为1,696 aa,分子量为190.4kDa,等电点为6.56.通过氨基酸序列比对和进化树分析,PxDcr-1和PxDcr-2蛋白都与鳞翅目昆虫同源性最高,特别是黑脉金斑蝶.在不同发育阶段的表达模式中显示,PxDcr-1在卵期的表达量相对较高,之后在1龄降至最低,再从1龄至成虫阶段逐渐升高,蛹期和成虫期的雌性表达量高于雄性；PxDcr-2基因则是在卵期表达量最低,之后逐渐升高,蛹期和成虫期的雄性表达量高于雌性.在4龄幼虫不同组织的表达模式中表明,PxDcr-1和PxDcr-2基因在中肠和血淋巴表达量较高,且PxDcr-1基因在脂肪体中也能够高表达.在RNAi干扰的实验中,针对PxDcr-2蛋白中的Helicase结构域设计的dsDcr-2-2对PxDcr-2的mRNA表达量的抑制效果最佳,但在注射dsRNA后,在生长发育过程中没有明显的表型变化.为了研究PxDcr-2在小菜蛾siRNA通路中的作用,将dsDcr-2-2和dsBursα/dsCYP同时向虫体注射,发现小菜蛾蛹的畸形率和死亡率与单独注射dsBursα/dsCYP相比,有所下降,说明PxDcr-2在小菜蛾RNAi通路中发挥了作用.
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