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烟粉虱是我国主要的外来入侵生物之一,危害猖獗,引起了日益严重的农作物损失,因此被称为“世界害虫”(Barinaga,1993),受到全世界的广泛关注。
本研究论文对入侵种烟粉虱的类胰岛素基因进行了克隆和发育表达研究,并探讨了取食感染中国番茄黄花曲叶病毒(tomatoyellowleaf curl Chinavirus,TYLCCNV)的烟草后对其表达动态的影响,具体结果如下:
1.烟粉虱MEAM1隐种类胰岛素基因cDNA的克隆及其序列分析
克隆到烟粉虱MEAM1隐种的类胰岛素基因eDNA全长590bp,开放阅读框450bp,共编码149个氨基酸,预测分子量大小约为17.3kDa,等电点为9.248。经SignalP4.0信号肽在线预测,N-端前23个氨基酸为信号肽,经过同源比对分析,发现该基因具有保守的富含半胱氨酸的13肽链和A肽链,其中A肽链含有胰岛素基因家族典型的特征,即“CC-3X-C-8X-C”结构。
2.烟粉虱MEAM1隐种类胰岛素在不同发育时间和不同组织中的表达
利用半定量和实时荧光定量PCR技术,对类胰岛素基因在不同发育时间和不同组织中的表达进行研究,发现类胰岛素基因在羽化前伪蛹期和初羽化成虫中表达量相对极小,在羽化ld后开始表达并逐渐增高,直到羽化后5d达到峰值,此后逐渐降低。该基因在不同羽化时间的头、胸、腹中均有所表达,但羽化2d时头部和腹部有高表达,但差异不显著;羽化5d时头部和腹部有高表达,差异也不显著;而羽化7d时头部表达量最高,且与胸部和腹部的表达量之间差异显著。
3.取食感染TYLCCNV的烟草对类胰岛素基因转录水平的影响
利用实时荧光定量PCR,检测到烟粉虱MEAM1隐种在取食接种中国番茄黄化曲叶病毒的烟草后,与取食健康烟草的烟粉虱相比较,类胰岛素基因表达量有所提高,且差异显著,在羽化后1d达到了峰值,羽化后3d开始又继续逐渐升高。当取食TYLCCNV和TYLCCNB共同侵染的烟草时,其类胰岛素基因表达量较取食健康烟草有所提高,且在羽化后3d差异显著,呈现先升高后降低的趋势;与取食感染TYLCCNV的烟草相比,在羽化1 d时,TYLCCNV+TYLCCNB低于TYLCCNV,在羽化3d后开始高于TYLCCNV,且差异显著。直到羽化7d后,二者表达量接近,且差异不显著。