褐飞虱细胞色素P450单加氧酶基因CYP4CE1的克隆及表达谱

编号 zgly0001390506

文献类型 期刊论文

文献题名 褐飞虱细胞色素P450单加氧酶基因CYP4CE1的克隆及表达谱

作者 杨之帆  刘晓黎  张艳艳 

作者单位 湖北大学生命科学学院 

母体文献 昆虫学报 

年卷期 2010年03期

年份 2010 

分类号 S435.112.3 

关键词 褐飞虱  解毒酶  细胞色素P450单加氧酶  基因克隆  表达谱  水稻品种  抗虫性 

文摘内容 为了解P450基因在褐飞虱Nilaparvata lugens适应水稻品种过程中的重要作用,利用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）,快速扩增cDNA末端（RACE）和长距离聚合酶链式反应（LD-PCR）技术,克隆了褐飞虱4龄若虫的CYP4家族的一个P450单加氧酶基因,被命名为CYP4CE1。该基因的全长cDNA序列（2160bp）含有一个1626bp的开放阅读框（ORF）,编码541个氨基酸残基的蛋白质。通过GenBank数据库中的blastx搜索引擎进行同源性分析,结果表明CYP4CE1编码的蛋白与岸蟹Carcinus maenas的CYP4C39（GenBank登录号:JC8026）的相似性最高,两者的氨基酸序列同源性达43%;其次与热带蟑螂Blaberus discoidalis的CYP4C1（AAA27819）及黑腹果蝇Drosophilamelanogaster的CYP4C3（NP524598）的相似性也较高,氨基酸序列同源性分别达42%。氨基酸序列比对表明该蛋白含有CYP4家族成员的所有保守特征序列,如螺旋K（E-R-P）,氧结合结构域即螺旋I（AG-T）,血红素结合区（PF-G--C-G-F）以及CYP4成员的特有特征序列（EVDTFMFEGHDTT）等。使用Northern杂交检测CYP4CE1随时间的表达变化,结果表明:与饲养于感虫水稻台中1号（Taichung Native1,TN1）上的若虫相比,在取食中度抗性水稻Minghui63（MH63）秧苗12,24,48,72h的各时间段的褐飞虱体内,该基因有2.1倍的过量表达且表达水平保持稳定。进一步通过Northern杂交检测该基因的组织表达特异性,结果显示:该基因在取食TN1秧苗的若虫脂肪体中表达量最高,在肠道组织及体壁中的表达水平较低;褐飞虱取食MH63秧苗24h后,该基因在体壁及脂肪体中的表达量略有上升（各约1.2倍）,而在肠道组织中的表达量则大幅升高（约12倍）。肠道整体原位杂交表明,CYP4CE1在取食TN1秧苗的若虫的肠道组织及马氏管中均有本底水平的表达;若虫取食MH63秧苗后,该基因在上述肠道各区段表达水平明显增强。结果提示,在褐飞虱与水稻互作过程中CYP4CE1的重要功能之一可能是参与水稻有毒次生物质的代谢。