褐飞虱精氨酸合成基因的克隆及功能分析

• 作 者: 袁三跃[1]万品俊[2]陈旭[3]王渭霞[2]赖凤香[2]李国清[3]傅强[2]
• 机 构: 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室,杭州 310006
• 出 处: 中国植物保护学会2016年年会
• 发表日期: 2016年期

　　精氨酸是蛋白质、脯氨酸、肌酸、谷氨酸、γ-氨基丁酸、尿素、胍基丁胺以及一氧化氮信号分子等的前体物质,参与昆虫氨基酸代谢、免疫应答等过程.本文基于褐飞虱及其体内类酵母共生菌的氨基酸合成途径和分子生物学技术,得到16个参与精氨酸合成途径的相关基因,共编码12种酶.此外,进一步得到了长度为1 687bp的EdArg4基因的全长cDNA序列,其中1 401bp的开放阅读框编码466个氨基酸残基,推测蛋白质的分子量为52.3kD.系统发育分析表明,EdArg4可能源于类酵母共生菌.组织表达谱表明,EdArg4在褐飞虱脂肪体中的转录水平显著高于中肠、足、卵巢和表皮等组织.不同发育阶段表达谱表明,EdArg4在褐飞虱各个发育阶段中均表达,其中在4龄第1天的表达量最高,3龄第3天次之,2龄第2天最低.此外,与对照组相比,注射dsEdArg4后,EdArg4的表达量显著降低至20％～60％,血淋巴中游离精氨酸的含量降低至50％,死亡率提高至15％～25％,若虫发育历期延长0.5～1天,成(若)虫的翅、足、触角和腹部表现畸形.与此同时,精氨酸合成途径的其他基因的表达量也相应发生了变化.本研究结果为进一步研究精氨酸在褐飞虱生长发育中分子机理提供了基础资料.