【摘 要】
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Corazonin (Crz)是昆虫中普遍存在的一类结构非常保守的神经肽,与昆虫的心跳速度、体色变化、群栖行为、生理节律过程等密切相关。桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)是一种严重危害果蔬的双翅目害虫,具有繁殖速度快、寄主范围广等特点。明确Corazonin信号系统在桔小实蝇体内的生理功能,开发其受体(Corazonin receptor)的杀虫剂靶标潜力,对害虫防控及新型药剂开发
【机 构】
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西南大学植物保护学院昆虫学及害虫控制工程重点实验室,重庆,400716
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Corazonin (Crz)是昆虫中普遍存在的一类结构非常保守的神经肽,与昆虫的心跳速度、体色变化、群栖行为、生理节律过程等密切相关。桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)是一种严重危害果蔬的双翅目害虫,具有繁殖速度快、寄主范围广等特点。明确Corazonin信号系统在桔小实蝇体内的生理功能,开发其受体(Corazonin receptor)的杀虫剂靶标潜力,对害虫防控及新型药剂开发利用具有重要意义。本文以桔小实蝇为研究对象,采用RT-PCR技术克隆获得了BdCrz及其受体BdCrzR基因的cDNA序列,结果表明BdCrz属于[His7,Ser11]-Crz亚型；BdCrzR编码608个氨基酸具有七个跨膜结构域,属于典型的G蛋白偶联受体,序列多重比对表明BdCrzR与果蝇CrzR具有高度同源性。采用哺乳动物细胞异源表达系统,在CHO细胞中成功进行BdCrzR瞬时表达；利用GPCR实验测定了BdCrzR在不同亚型配体的刺激下胞内Ca2+流的变化,结果表明[His7, Ser11]-Crz和[Arg7]-Crz两种亚型的配体均能成功激活该受体,并且存在浓度依赖性,该结果说明Corazonin在进化过程中具有较高的序列保守型和结构多样性。为进一步明确其生理生化特性,我们运用qRT-PCR技术对Crz及其受体的时空表达模式进行解析,结果表明BdCrz和BdCrzR在桔小实蝇不同发育阶段均有表达,其中在幼虫期表达量较高,并且在幼虫三龄末期达到最高值；在幼虫和成虫的不同组织中,BdCrz和BdCrzR均主要在中枢神经系统高表达,此外BdCrzR在中枢神经系统以外组织中也有少量表达。采用免疫组化试验对Crz进行细胞水平定位分析,结果表明在幼虫前脑背外侧区域存在3对Crz神经元,在腹神经索区域存在8对Crz神经元；在成虫前脑背外侧存在3对Crz神经元。以上结果表明Crz及其受体在桔小实蝇幼虫的生育发育过程中具有重要作用。因此,我们采用RNAi技术,对桔小实蝇三龄后期幼虫注射CrzR-dsRNA,结果表明BdCrzR沉默导致幼虫化蛹显著性延迟,延迟时间达到2-3天。以上研究结果表明CrzR在桔小实蝇幼虫-蛹转化过程中承担了重要的生理功能,该结果进一步丰富了Corazonin及其受体的生理生化特性以及Corazonin信号系统在昆虫体内的生物学功能,为基于神经肽受体为靶标研究桔小实蝇有效控制提供了科学依据。
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