粘虫过氧化氢酶基因的克隆与表达分析

编号 zgly0001576542

文献类型 期刊论文

文献题名 粘虫过氧化氢酶基因的克隆与表达分析

作者 李鸿波  戴长庚  张昌容  何永福  胡阳 

作者单位 贵州省农业科学院植物保护研究所 

母体文献 昆虫学报 

年卷期 2018年02期

年份 2018 

分类号 Q963 

关键词 粘虫  过氧化氢酶  基因克隆  表达谱  氧化胁迫  实时荧光定量PCR 

文摘内容 【目的】过氧化氢酶（CAT）的主要功能是将过氧化氢分解成水和氧气,从而使生物免受氧化损伤的伤害。本研究旨在探索CAT在粘虫Mythimna separata抗氧化胁迫中的作用。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆粘虫CAT基因的cDNA全长序列和基因组序列,利用生物信息学软件分析该基因及其编码蛋白质的序列特性;运用实时荧光定量PCR（qPCR）技术分析该基因在不同发育阶段（卵、1-6龄幼虫、蛹和成虫）、5龄幼虫不同组织（头、表皮、前肠、中肠、后肠和马氏管）以及毒死蜱、高温和密度胁迫下幼虫中的表达谱。【结果】克隆得到的粘虫CAT基因命名为MsCAT（GenBank登录号:MF737386）,其全长cDNA长1 846 bp,开放阅读框为1 602 bp,编码533个氨基酸。序列分析发现MsCAT具有CAT家族典型的结构域,包括一个基部活化位点标签(88FDRERIPERVVHAKGAGA105),一个NADPH结合位点(216VTHQVLYLFGD226)和一个亚铁血红蛋白结合位点(379RLFSYSDTH386)。DNA序列分析表明,在MsCAT编码区99 bp处插入了一个612 bp的内含子。系统发育分析显示,MsCAT与夜蛾科（Noctuidae）昆虫的亲缘关系最近。MsCAT在粘虫的各个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,分别在6龄幼虫和幼虫中肠中的表达量最高。取食经1μg/mL毒死蜱处理的玉米叶片24 h后,幼虫体内MsCAT表达量显著上调,但随浓度提高,表达量反而下降;在3337℃温度处理后,幼虫MsCAT的表达量显著高于对照（24℃）,而39℃处理幼虫MsCAT的表达量下调;此外,随饲养密度的增加幼虫体内MsCAT的表达显著下调。【结论】本研究克隆得到的粘虫CAT基因的cDNA全长序列（MsCAT）是可靠的,并且MsCAT在粘虫发育及抗氧化胁迫中具有重要的作用。