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目的:通过筛选高效氯氰菊酯胁迫下冈田绕眼果蝇差异表达的CYP450基因,结合生物信息学和时空表达谱分析确定候选基因Pocyp4d46,观察Pocyp4d46基因参与冈田绕眼果蝇对高效氯氰菊酯的解毒作用,旨在为深入研究冈田绕眼果蝇的抗药性机制奠定基础。方法:1.高效氯氰菊酯胁迫下冈田绕眼果蝇差异表达CYP450基因筛选:从差异转录组中筛选表达上调的CYP450基因进行PCR验证,并利用DNAMAN 6.0、MEGA 5.2和TMHMM Server v.2.0等生物信息学软件预测目的基因、编码蛋白质的理化性质、结构等,并构建系统进化树。2.差异表达CYP450基因时空表达谱分析:RT-qPCR检测高效氯氰菊酯胁迫下0 h、0.5 h、1 h、2 h、3 h、4 h,冈田绕眼果蝇CYP450基因在脂肪体、中肠和马氏管的相对表达量,确定候选基因。3.高效氯氰菊酯胁迫下重组蛋白Po CYP4D46对S2细胞活力的影响:(1)S2细胞真核表达候选基因Pocyp4d46:构建重组质粒p Fast Bac1-Pocyp4d46,制备重组Bacmind再转染S2细胞,经SDS-PAGE、免疫荧光和Western blot鉴定重组蛋白表达。(2)CCK8法检测重组蛋白Po CYP4D46对高效氯氰菊酯抑制S2细胞活力的影响,实验分空白组、高效氯氰菊酯组、Bacmind-Po CYP4D46组、高效氯氰菊酯+Bacmind-Po CYP4D46组。4.检测siRNA干扰Pocyp4d46基因后冈田绕眼果蝇对高效氯氰菊酯敏感度影响:(1)Western blot检测和免疫荧光鉴定siRNA干扰对S2细胞重组蛋白Po CYP4D46表达水平影响,实验分病毒组、病毒+Pocyp4d46-NC组和病毒+Pocyp4d46-siRNA组。(2)RT-qPCR检测Pocyp4d46-siRNA对冈田绕眼果蝇不同组织内Pocyp4d46基因的干扰效应。(3)检测Pocyp4d46-siRNA干扰后高效氯氰菊酯胁迫下冈田绕眼果蝇的死亡率变化。结果:1.经PCR验证和生物信息学分析筛选出3个差异表达的冈田绕眼果蝇CYP450基因cyp4d46、cyp49a1和cyp28d2。2.差异表达CYP450基因时空表达谱分析结果显示,高效氯氰菊酯胁迫下中肠、脂肪体和马氏管内cyp4d46、cyp49a1和cyp28d2基因相对表达量均显著升高(P<0.05),其中高效氯氰菊酯作用1 h后中肠cyp4d46基因上调最高(P<0.05)。3.经SDS-PAGE和Western blot鉴定,重组蛋白Po CYP4D46主要在S2细胞裂解沉淀中表达,分子质量约47.5KD,免疫荧光鉴定显示目的蛋白主要分布在细胞质中。4.高效氯氰菊酯胁迫下重组蛋白Po CYP4D46对S2细胞活力的影响:与空白组相比,高效氯氰菊酯组和高效氯氰菊酯+Bacmind-Po CYP4D46组S2细胞活力都显著下降(P<0.01或P<0.05),但高效氯氰菊酯+BacmindPo CYP4D46组S2细胞活力高于高效氯氰菊酯组(P<0.05),却低于BacmindPo CYP4D46组(P<0.01)。5.siRNA干扰Pocyp4d46基因后对冈田绕眼果蝇高效氯氰菊酯敏感度的影响:(1)Western blot检测结果显示Bacmind转染S2细胞后,与病毒组和病毒+Pocyp4d46-NC组比较,病毒+Pocyp4d46-siRNA组的重组蛋白Po CYP4D46表达水平下调(P<0.01);Pocyp4d46-siRNA干扰重组蛋白Po CYP4D46免疫荧光检测结果显示,与病毒组和病毒+Pocyp4d46-NC组比较,病毒+Pocyp4d46-siRNA组的重组蛋白Po CYP4D46免疫荧光标记的细胞数明显减少。(2)RT-qPCR检测siRNA干扰后冈田绕眼果蝇脂肪体、中肠和马氏管内Pocyp4d46基因相对表达量在24 h、48 h和72 h都显著下降(P<0.05),其中24 h中肠组织Pocyp4d46基因相对表达量最低(37.28%)。(3)siRNA干扰后高效氯氰菊酯对冈田绕眼果蝇死亡率的影响:结果显示分别与Pocyp4d46-NC组3 h、6 h组的死亡率6.25%和15.0%相比,Pocyp4d46-siRNA组3 h、6 h组的死亡率均显著增高(P<0.05),分别为15.0%和27.5%。(4)siRNA干扰后高效氯氰菊酯对冈田绕眼果蝇生存曲线的影响:结果显示药膜法持续胁迫Pocyp4d46-siRNA组冈田绕眼果蝇24 h内全部死亡,而Pocyp4d46-NC组于36 h全部死亡,干扰组比对照组早12 h全部死亡。结论:1.筛选出高效氯氰菊酯胁迫下冈田绕眼果蝇差异表达的cyp4d46、cyp49a1和cyp28d2三个CYP450基因。2.Pocyp4d46基因在冈田绕眼果蝇中肠、脂肪体和马氏管内表达,与菊酯类杀虫剂解毒作用有关。