Hox基因在雷氏萤成虫发光器生长发育中的作用研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BlueHeart2010XP
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萤火虫在虫体羽化前幼虫发光器(larval light organ)始终存在并正常行使功能,成虫发光器(light organ)则在蛹期独立发生,目前尚无关于成虫发光器发育的明确报道。  Hox基因(Homeotic genes)是一组关于控制发育和分化几种类型的序列同源结构的基因,它们是否正确表达决定了生物体发育过程中器官结构是否正常形成。本试验以雷氏萤(Aquatica leii)为试验对象,利用 RNAi(RNA interference)技术探究Hox基因对萤火虫成虫发光器生长发育的调控机制,结果如下:  1、雷氏萤Luc1,Abd-A,Abd-B,Ubx基因时间表达模式  通过对雷氏萤使用分子生物学方法获得Luc1,Abd-A,Abd-B,Ubx基因全长,应用Real-time PCR技术检测各时期虫体Luc1,Abd-A,Abd-B,Ubx基因表达量,其中Luc1在蛹后期、成虫期高表达,Abd-A蛹初期、蛹中期高表达,Abd-B在蛹中期高表达,Ubx在蛹初期、蛹中期高表达。  2、Hox基因在萤火虫成虫发光器发育过程中的调控作用  利用RNAi技术对雷氏萤蛹期虫体干扰Abd-A,Abd-B,Ubx基因后,我们发现:Abd-A处理组以腹部表皮全部未褐化而区别于对照组;Ubx处理组以膜翅颜色变浅区别于对照组;Abd-B处理组成虫发光器表型明显不同于对照组,蛹期第一天处理组,腹部第6、7腹节腹面完全褐化,发光层发光细胞内的过氧化酶体形成空腔,反射层未形成,且发光器不发光,蛹期第二天处理组,腹部腹部第6、7腹节腹面部分褐化,发光层发光细胞内的过氧化酶体形成空腔,反射层未形成,且发光器不发光,蛹期第三天处理组,腹部腹部第6、7腹节腹面部分褐化,发光器发出常亮光。  本试验结果表明,在蛹期,Abd-A基因可影响表皮色素沉淀,Ubx基因可影响膜翅色素沉积,Abd-B基因调控萤火虫成虫发光器形成,在成虫发光器发育早期Abd-B基因直接影响发光颗粒和反射层的形成。Abd-B基因在调控萤火虫成虫发光器形成的过程中起重要作用。实验结果为萤火虫成虫发光器发育机制研究提供了进一步解析的线索和依据。
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