向梅 謝應(yīng)強(qiáng) 張洪志 李玉艷 王孟卿 臧連生 張禮生
摘要 :乙酰輔酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC)是脂肪酸合成第一步反應(yīng)的限速酶,參與長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成。本試驗(yàn)基于七星瓢蟲(chóng)Coccinella septempunctata L.轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),探究ACC在滯育七星瓢蟲(chóng)脂代謝中的調(diào)控作用。利用RT-PCR和RACE技術(shù)從七星瓢蟲(chóng)中克隆得到ACC基因全長(zhǎng),命名為CsACC(GenBank登錄號(hào):MT012819),該基因cDNA序列全長(zhǎng)7 217 bp,開(kāi)放閱讀框(ORF)長(zhǎng)為6 792 bp,編碼2 263個(gè)氨基酸,預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子量為255.9 kDa,理論等電點(diǎn)(pI)為5.90,無(wú)跨膜螺旋結(jié)構(gòu),無(wú)信號(hào)肽。通過(guò)氨基酸多序列比對(duì)分析,結(jié)果顯示CsACC與鞘翅目的赤擬谷盜Tribolium castaneum乙酰輔酶A羧化酶同源性較高。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)CsACC基因在七星瓢蟲(chóng)正常發(fā)育及滯育誘導(dǎo)不同階段的相對(duì)表達(dá)量,結(jié)果顯示,滯育誘導(dǎo)30 d表達(dá)量達(dá)到最高,滯育誘導(dǎo)60 d、滯育解除期以及正常發(fā)育30 d表達(dá)量幾乎持平。本研究為揭示CsACC基因在脂代謝通路中的調(diào)控作用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 :七星瓢蟲(chóng); 乙酰輔酶A羧化酶; 脂代謝; 基因克隆; 表達(dá)分析
中圖分類(lèi)號(hào):
S 476.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2020093
Cloning and expression analysis of acetyl-CoA carboxylase in
Coccinella septempunctata
XIANG Mei1,2, XIE Yingqiang2, ZHANG Hongzhi2, LI Yuyan2, WANG Mengqing2,
ZANG Liansheng1*, ZHANG Lisheng2*
(1. Jinlin Agricultural University, Changchun 130118, China; 2. Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)
Abstract
Acetyl-CoA carboxylase (ACC) is a rate-limiting enzyme involved in the first step of fatty acid synthesis. In order to explore the function of ACC in lipid metabolism of Coccinella septempunctata at diapause stage, the full-length cDNA of a ACC gene was cloned using RT-PCR and RACE techniquebased on the transcriptome database. The gene was named CsACC (GenBank accession no. MT012819). The full length of cDNA sequence of this gene was 7 217 bp and the length of open reading frame (ORF) was 6 792 bp, encoding 2 263 amino acid residues. The predicted molecular weight of the protein was 255.9 kDa with an isoelectric point (pI) of 5.90 without a transmembrane helical structure or signal peptide. The results showed that CsACC had a high homology with that of Tribolium castaneum. The relative expression levels of CsACC gene in different stages of normal and diapause development were detected by real-time fluorescence quantitative PCR. The results showed that the expression levels of CsACC gene reached the highest level on 30th day after diapause induction, and the expression levels were almost flat on 60th day after diapause inductions, 30th day after normal development and after diapause termination. This study provides a theoretical basis for revealing the regulatory role of CsACC gene in the lipid metabolism pathway.
Key words
Coccinella septempunctata; acetyl-CoA carboxylase; lipid metabolism; gene clone; gene expression
七星瓢蟲(chóng)Coccinella septempunctata L.在我國(guó)廣泛分布,其捕食果樹(shù)及農(nóng)作物上的各種蚜蟲(chóng)[12],是一種典型的捕食性農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)天敵,在國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用[34]。七星瓢蟲(chóng)存在滯育現(xiàn)象,腹部可大量積累脂肪,滯育個(gè)體總脂含量較正常發(fā)育個(gè)體顯著增加[5]。根據(jù)此現(xiàn)象,本研究通過(guò)七星瓢蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析比對(duì)正常發(fā)育組、滯育組及滯育解除組,篩選得到脂代謝中滯育關(guān)聯(lián)基因,研究差異表達(dá)基因,為揭示滯育分子機(jī)制提供理論依據(jù)[67]。
昆蟲(chóng)脂肪體是維持體內(nèi)能量平衡的動(dòng)力來(lái)源,也是在變態(tài)過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)食時(shí)脂肪的必要儲(chǔ)藏庫(kù)。大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被昆蟲(chóng)吸收后,以甘油三酯(triglyceride, TG)形式儲(chǔ)存在體內(nèi)[8]。而用于合成甘油三酯的脂肪酸(fatty acids, FAs)其合成通路在維持昆蟲(chóng)體內(nèi)平衡中起重要作用。乙酰輔酶A羧化酶(ACC)是脂肪酸從頭合成的限速酶,其催化乙酰輔酶A生成丙二酸單酰輔酶A,最終可以形成C16脂酰輔酶A[910]。ACC可分多亞基型ACC和多功能型ACC。多亞基型ACC存在于植物及細(xì)菌中,由4個(gè)亞基組成,即生物素羧化酶(biotin carboxylase,BC)、生物素羧基載體蛋白(biotin carboxyl carrier protein, BCCP)及羧基轉(zhuǎn)移酶(carboxyltransferase,CT)的兩個(gè)亞基α-CT和β-CT。多功能型ACC多存在于真核生物[1112]。ACC已經(jīng)應(yīng)用于肥胖、糖尿病以及植物除草劑的藥物設(shè)計(jì)中,也是某些農(nóng)作物的靶標(biāo)基因[13],而在昆蟲(chóng)中研究較少。研究表明,昆蟲(chóng)ACC為單基因編碼的多結(jié)構(gòu)域酶,該酶可影響昆蟲(chóng)脂質(zhì)積累、生殖能力以及表皮功能[14]。研究結(jié)果顯示,RNA干擾破壞黑腹果蠅Drosophila melanogaster脂肪體中的ACC不影響其生存能力,但會(huì)導(dǎo)致甘油三酯儲(chǔ)存的急劇減少和糖原積累增加[15]。對(duì)埃及伊蚊Aedes aegypti體內(nèi)ACC和脂肪酸合成酶1(FAS1)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄水平定量分析,敲除掉這兩種基因后,脂肪體脂質(zhì)生物合成和中腸消化的速率降低[16]。脂肪酸合成通路關(guān)鍵基因?qū)ハx(chóng)的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等都起到了關(guān)鍵作用[17]。在果蠅中發(fā)現(xiàn)的脂質(zhì)代謝基本調(diào)節(jié)因子為代謝通路的控制提供了新的方向[18]。尖音庫(kù)蚊Culex pipiens在滯育期間大量的脂肪代謝基因在早期受到抑制,而在滯育解除期高表達(dá)[19],此結(jié)果與七星瓢蟲(chóng)脂代謝滯育關(guān)聯(lián)基因表達(dá)趨勢(shì)相似[7]。因此,推測(cè)乙酰輔酶A羧化酶在七星瓢蟲(chóng)滯育中也可能發(fā)揮作用,并影響滯育進(jìn)程。本試驗(yàn)對(duì)七星瓢蟲(chóng)乙酰輔酶A羧化酶進(jìn)行全長(zhǎng)克隆并分析其功能,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)滯育和非滯育等階段雌蟲(chóng)的CsACC進(jìn)行定量檢測(cè),研究其作用及在脂代謝通路中對(duì)脂質(zhì)積累的影響。
1 材料與方法
1.1 供試蟲(chóng)源及處理方法
本試驗(yàn)蟲(chóng)源為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所天敵昆蟲(chóng)組飼養(yǎng)的七星瓢蟲(chóng)室內(nèi)種群,飼養(yǎng)方法參考王偉等[5]的方法。正常發(fā)育飼養(yǎng)條件:溫度(24±1)℃、相對(duì)濕度(70±10)%、光周期L∥D=16 h∥8 h。滯育誘導(dǎo)飼養(yǎng)條件:溫度(18±1)℃、相對(duì)濕度(70±10)%、光周期L∥D=10 h∥14h。以正常發(fā)育條件下飼養(yǎng)30 d的雌蟲(chóng)為正常發(fā)育組。將正常發(fā)育條件下得到的初羽化成蟲(chóng)雌雄配對(duì),轉(zhuǎn)移至滯育誘導(dǎo)條件下飼養(yǎng),飼養(yǎng)40 d且未產(chǎn)卵雌成蟲(chóng)為滯育組。滯育判斷方法參考王偉等[5,20]的方法。將滯育成蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至正常發(fā)育條件下,待其第1次產(chǎn)卵為滯育解除組。
七星瓢蟲(chóng)各處理組收集: 收集新羽化成蟲(chóng),正常發(fā)育30 d,滯育誘導(dǎo)10、20、30 d和60 d雌成蟲(chóng)以及滯育解除組成蟲(chóng),經(jīng)蒸餾水洗凈后,濾紙干燥,置于液氮速凍,保存于-80℃冰箱。
1.2 主要試劑
RNA提取試劑盒RNAiso Plus、RACE試劑盒SMARTerRACE 5′/3′Kit Clontech和qPCR試劑盒SYBRPremix Ex TaqTM Ⅱ (Tli RNase H Plus)均購(gòu)自TaKaRa公司;反轉(zhuǎn)錄試劑盒GlodenstarTM RT6 cDNA Synthesis Kit和PCR擴(kuò)增試劑盒I-5TM 2×High Fidelity Master Mix購(gòu)于北京擎科生物科技有限公司。其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3 總RNA提取與cDNA合成
將七星瓢蟲(chóng)樣品于預(yù)冷研缽內(nèi)加入液氮研磨至粉末,快速轉(zhuǎn)移至1.5 mL離心管內(nèi)加入1 mL RNAiso Plus 試劑,按照RNA提取試劑盒說(shuō)明書(shū)提取樣品總RNA。利用微量分光光度計(jì)(NanoPhotometer P-Class, Implen公司)檢測(cè)RNA純度和濃度,記錄濃度及OD值,1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)其完整性。根據(jù)cDNA第一鏈合成試劑盒說(shuō)明書(shū)合成cDNA,保存于-20℃冰箱。
1.4 CsACC基因的克隆
1.4.1 引物設(shè)計(jì)及合成
基于七星瓢蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組中注釋為ACC的基因序列,利用Primer Premier 5.0設(shè)計(jì)常規(guī)PCR引物和實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物,利用DNAMAN設(shè)計(jì) 3′RACE和5′RACE特異性引物(表1)。引物由北京擎科生物科技有限公司合成。
1.4.2 中間片段PCR擴(kuò)增、回收純化及測(cè)序
以合成的七星瓢蟲(chóng)cDNA為模板,選取CsACC-f1、CsACC-r1,CsACC-f2、CsACC-r2,CsACC-f3、CsACC-r3,CsACC-f4、CsACC-r4 4對(duì)引物進(jìn)行中間序列擴(kuò)增。反應(yīng)體系(50 μL):Ⅰ-5TM2×High-Fidelity Master Mix 25 μL,ddH2O 20 μL,模板 DNA 1 μL,正、反引物各2 μL,充分混勻,瞬時(shí)離心。PCR反應(yīng)程序:98℃預(yù)變性2 min;98℃變性10 s,56℃ 退火10 s,72℃ 延伸15 s,33個(gè)循環(huán);72℃ 5 min。利用1.2%瓊脂糖凝膠電泳
檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物,并在紫外燈下切取目的條帶按照膠回收試劑盒(Nucleo Spin Gel and PCR Clean-up)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行回收。將回收產(chǎn)物與pClone 007 Blunt simple vector連接,轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α,經(jīng)氨芐青霉素篩選后挑取單個(gè)菌落,37℃, 250 r/min培養(yǎng)6 h,將菌液送至上海生工生物技術(shù)有限公司測(cè)序。
1.4.3 3′ RACE和5′ RACE
按照SMARTerRACE 5′/3′Kit Clontech試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行3′RACE與 5′ RACE。3′RACE和5′ RACE擴(kuò)增均采用巢式 PCR。第一輪:反應(yīng)體系(50 μL),包括 PCR-Grade H2O 15.5 μL, 2×SeqAmp Buffer 25.0 μL, SeqAmp DNA Polymerase 1.0 μL,混勻離心后加入Race-Ready cDNA 2.5 μL,10×UPM 5.0 μL,CsACC-3′GSP1/CsACC-5′GSP1 1.0 μL,混勻離心。反應(yīng)程序:94℃ 30 s,72℃ 3 min,5個(gè)循環(huán);94℃ 30 s,70℃ 30 s,72℃ 3 min,5個(gè)循環(huán);94℃ 30 s,68℃ 30 s,72℃ 3 min,25個(gè)循環(huán)。第二輪:以稀釋20倍的第一輪反應(yīng)產(chǎn)物為模板,按照第一輪反應(yīng)體系及程序進(jìn)行巢式PCR,引物為表1中的CsACC-3′GSP2/CsACC-5′GSP2。將最后所得擴(kuò)增產(chǎn)物純化回收,根據(jù) In-Fusion HD Cloning Kits(Clontech)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行連接轉(zhuǎn)化,挑選單個(gè)菌落由上海生工生物技術(shù)有限公司測(cè)序。
1.4.4 CsACC序列拼接與生物信息學(xué)分析
利用DNAMAN對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行堿基序列拼接及氨基酸序列推導(dǎo)。利用ORF Finder(https:∥www.ncbi.nlm.gov/orffinder/)查找開(kāi)放閱讀框以及推測(cè)的氨基酸序列,并確認(rèn)和DNAMAN的預(yù)測(cè)一致。利用CDD(http:∥www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd/)對(duì)其保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析,利用TMHMM Server V.2.0(http:∥www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)對(duì)跨膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè),利用Protparam(https:∥web.expasy.org/protparam/)在線(xiàn)分析氨基酸理化性質(zhì),利用SignalP 4.0 Server(http:∥www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)進(jìn)行信號(hào)肽預(yù)測(cè),利用PredictProtein(https:∥www.predictprotein.org/)和SWISS-MODEL(https:∥swissmodel.expasy.org/)進(jìn)行蛋白質(zhì)二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。在NCBI上對(duì)其氨基酸序列進(jìn)行BLAST比對(duì),利用MEGA 5.0對(duì)搜索得到的同源性序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)構(gòu)建。
1.5 CsACC實(shí)時(shí)熒光定量 PCR
收集新羽化成蟲(chóng),正常發(fā)育組,滯育誘導(dǎo)10、20、30 d和60 d的雌成蟲(chóng)以及滯育解除組雌成蟲(chóng)共7個(gè)處理組,提取RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA用于qPCR反應(yīng)。利用Light Cycler實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(Roche, Basel, Switzerland)測(cè)定CsACC基因表達(dá)量。依據(jù)SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ(Tli RNase H Plus)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。反應(yīng)體系設(shè)為20 μL,包括:2×SYBR Premix Ex Taq Ⅱ(Tli RNase H Plus) 10 μL,qCsACC-f/qCsACC-r各0.8 μL,cDNA 2 μL,RNase free H2O 6.4 μL。反應(yīng)條件:95℃ 30 s;95℃ 5 s,60℃ 20 s,40個(gè)循環(huán)。基因的相對(duì)表達(dá)量計(jì)算采用 2-ΔΔCt法[21],試驗(yàn)采用3個(gè)生物學(xué)重復(fù),4個(gè)技術(shù)重復(fù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 CsACC基因克隆與序列分析
基于七星瓢蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),采用RACE 技術(shù)克隆得到目的基因全長(zhǎng)序列7 217 bp(圖1),命名為CsACC(GenBank登錄號(hào):MT012819)。分析結(jié)果顯示,基因開(kāi)放閱讀框(ORF)長(zhǎng)6 792 bp(位點(diǎn)93—6 884 nt),編碼的蛋白由2 263個(gè)氨基酸組成。5′非編碼區(qū)長(zhǎng)92 bp,3′非編碼區(qū)長(zhǎng)333 bp,具polyA尾巴。預(yù)測(cè)該蛋白分子量為255.9 kD,理論等電點(diǎn)為5.90。無(wú)跨膜結(jié)構(gòu),無(wú)信號(hào)肽。利用PsortⅡ?qū)Φ鞍走M(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè),該蛋白出現(xiàn)可能性最高的3處分別為細(xì)胞質(zhì)(52.2%),線(xiàn)粒體(17.4%),細(xì)胞核(13%)。在該蛋白的第731—1 474個(gè)氨基酸之間存在A(yíng)CC乙酰輔酶A羧化酶結(jié)構(gòu)域(ACC_central,登錄號(hào):pfam08326),該酶參與長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成,催化反應(yīng)過(guò)程中的限速步驟。以乙酰輔酶A羧化酶1(SMTL ID:6g2h.1.A)為模型預(yù)測(cè)CsACC蛋白的3D結(jié)構(gòu),結(jié)果表明,模板與該蛋白的氨基酸序列相似性為63.64%(圖2)。
2.2 CsACC基因同源性比對(duì)及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建
將七星瓢蟲(chóng)CsACC與8種昆蟲(chóng)的ACC氨基酸序列在GenBank中進(jìn)行BLAST比對(duì),結(jié)果表明,CsACC氨基酸序列在不同物種中同源性較高,相似性達(dá)到75.66%(圖3)。從NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)中選取 20種與該序列同源性較高的物種,利用MEGA 5,通過(guò)neighbor-joining(N-J)方法構(gòu)建CsACC蛋白氨基酸序列在不同昆蟲(chóng)物種間的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)(圖4)。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)與遺傳距離分析結(jié)果可知七星瓢蟲(chóng)CsACC蛋白氨基酸序列與赤擬谷盜Tribolium castaneum親緣關(guān)系最近,并與鞘翅目類(lèi)群同源性較高,與膜翅目、雙翅目和半翅目等則聚為一大分支,親緣關(guān)系相差較大。
2.3 CsACC基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析
將七星瓢蟲(chóng)7個(gè)處理組進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量分析,以Actin作為內(nèi)參基因。結(jié)果顯示,CsACC基因在各階段均有表達(dá),且表達(dá)量有極顯著差異(P<0.01)。隨著滯育誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng),表達(dá)量逐漸增加,滯育誘導(dǎo)30 d時(shí)達(dá)最高水平,滯育誘導(dǎo)60 d、滯育解除期以及正常發(fā)育30 d表達(dá)量幾乎持平,沒(méi)有顯著差異。從圖中可明顯看出,滯育誘導(dǎo)10、20、30 d的表達(dá)量顯著高于滯育解除期及正常發(fā)育期(圖5)。
3 討論
乙酰輔酶A羧化酶是在代謝過(guò)程中催化脂肪酸合成的關(guān)鍵酶,是長(zhǎng)鏈脂肪酸合成的前體,在脂代謝過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。ACC基因目前已經(jīng)應(yīng)用于肥胖、糖尿病以及植物除草劑的藥物設(shè)計(jì)中[2224],但在昆蟲(chóng)滯育相關(guān)研究中報(bào)道較少。ACC分為異質(zhì)型和同質(zhì)型兩大類(lèi),目前克隆較多的是異質(zhì)型ACC的亞基基因,如大腸桿菌、分枝桿菌、擬南芥、大豆及棉花等的ACC[14],另外在魚(yú)類(lèi),山羊中研究得比較清楚[25]。有研究報(bào)道,干擾黑腹果蠅Dmelanogaster及埃及伊蚊A.aegypti的ACC基因都會(huì)導(dǎo)致甘油三酯含量和產(chǎn)卵量下降[1617]。本研究利用 RT-PCR 與 RACE 技術(shù)克隆得到的七星瓢蟲(chóng)CsACC全長(zhǎng)為7 217 bp,由于PCR技術(shù)受到Taq酶和反轉(zhuǎn)錄酶的影響,很難一次擴(kuò)增到7 kb的目的條帶,故參照轉(zhuǎn)錄組中原始序列設(shè)計(jì)了4對(duì)特異性引物,利用RT-PCR獲得該基因全長(zhǎng)。其保守區(qū)域具有乙酰輔酶A羧化酶結(jié)構(gòu)域,同源性比較結(jié)果顯示,七星瓢蟲(chóng)CsACC氨基酸序列與赤擬谷盜親緣關(guān)系最近。
昆蟲(chóng)在滯育前會(huì)大量?jī)?chǔ)存脂肪,為滯育期生命活動(dòng)提供能量和水分,滯育期間的營(yíng)養(yǎng)利用是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,被儲(chǔ)存的脂肪可與糖、醇互相轉(zhuǎn)化,并調(diào)節(jié)滯育深度和時(shí)間[26]。滯育期間體內(nèi)脂肪的儲(chǔ)存與其抗逆能力也息息相關(guān)[2728]。本研究通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)到CsACC基因在七星瓢蟲(chóng)滯育誘導(dǎo)期,滯育期和滯育解除期均有表達(dá),滯育誘導(dǎo)30 d達(dá)最高,而滯育解除期和正常發(fā)育組沒(méi)有顯著差異,此結(jié)果與七星瓢蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)[6]中CsACC變化規(guī)律相一致。根據(jù)前人研究的七星瓢蟲(chóng)各階段總脂及甘油三酯含量變化,其在滯育準(zhǔn)備期含量均呈上升趨勢(shì),并在滯育誘導(dǎo)30 d時(shí)含量達(dá)到最高,隨著滯育時(shí)間延長(zhǎng)而降低,推測(cè)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)為機(jī)體供能[29]。從生理生化的角度來(lái)看,CsACC基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果與七星瓢蟲(chóng)體內(nèi)甘油三酯的變化規(guī)律相符。初步推測(cè),該基因在滯育準(zhǔn)備期表達(dá)量逐步上升,原因可能是促進(jìn)脂質(zhì)大量合成脂肪酸為滯育期做充分準(zhǔn)備,也可能是對(duì)抗不良環(huán)境。滯育誘導(dǎo)60 d及滯育解除期,該基因表達(dá)量下降,與正常發(fā)育時(shí)期一致,可能是讓機(jī)體恢復(fù)至正常水平促進(jìn)交配產(chǎn)卵等生理功能。在后續(xù)試驗(yàn)中,可以利用RNA干擾技術(shù)進(jìn)行該基因的功能驗(yàn)證,進(jìn)一步對(duì)七星瓢蟲(chóng)滯育分子機(jī)制進(jìn)行研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 張禮生,陳紅印,王孟卿. 天敵昆蟲(chóng)的滯育研究及其應(yīng)用[C]∥陳萬(wàn)權(quán). 糧食安全與植??萍紕?chuàng)新. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2009:548552.
[2] 張禮生,陳紅印,李保平. 天敵昆蟲(chóng)的擴(kuò)繁與應(yīng)用[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2014.
[3] HONK A. The distribution of overwintered Coccinella septempunctata L. (Col., Coccinellidae) adults in agricultural crops [J]. Journal of Applied Entomology, 2010, 94: 311319.
[4] VINCENT C, GOETTEL M S, LAZAROVITS G. Biological control: a global perspective [M]. CAB International, 2007: 3853.
[5] 王偉,張禮生,陳紅印,等. 北京地區(qū)七星瓢蟲(chóng)滯育誘導(dǎo)的溫光效應(yīng)[J]. 中國(guó)生物防治學(xué)報(bào),2013,29(1):2430.
[6] QI Xiaoyang, ZHANG Lisheng, HAN Yanhua, et al. De novo transcriptome sequencing and analysis of Coccinella septempunctata L. in non-diapause, diapause and diapause terminated states to identify diapause associated genes [J/OL]. BMC Genomics, 2015, 16: 1086. DOI:10.1186/s1286401523093.
[7] 任小云,張禮生,齊曉陽(yáng),等. 滯育七星瓢蟲(chóng)的代謝適應(yīng)與抗寒性評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2015,37(6):11951202.
[8] SIEBER M H, THUMMEL C S. The DHR96 nuclear receptor controls triacylglycerol homeostasis in Drosophila [J]. Cell Metabolism, 2009, 10(6): 481490.
[9] BARBER M C, PRICE N T, TRAVERS M T. Structure and regulation of acetyl-CoA carboxylase genes of metazoa [J]. Biochimica et Biophysica Acta, 2005, 1733(1): 128.
[10]TONG L. Acetyl-coenzyme a carboxylase: crucial metabolic enzyme and attractive target for drug discovery [J]. Cellular and Molecular Life Sciences, 2005, 62(16): 17841803.
[11]CHOI-RHEE E, CRONAN J E. The biotin carboxylase-biotin carboxyl carrier protein complex of escherichia coli acetyl-CoA carboxylase [J]. Journal of Biological Chemistry, 2003, 278(33): 3080630812.
[12]NIKOLAU B J, OHLROGGE J B, WURTELE E S. Plant biotin-containing carboxylases [J]. Archives of Biochemistry and Biophysics, 2003, 414(2): 211222.
[13]李潔瓊,鄭世學(xué),喻子牛,等. 乙酰輔酶A羧化酶:脂肪酸代謝的關(guān)鍵酶及其基因克隆研究進(jìn)展[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2011,17(5):753758.
[14]ABU-ELHEIGA L, OH W, KORDARI P, et al. Acetyl-CoA carboxylase 2 mutant mice are protected against obesity and diabetes induced by high-fat/high-carbohydrate diets [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2003, 100(18): 1020710212.
[15]PARVY J P, NAPAL L, RUBIN T, et al. Drosophila melanogaster acetyl-CoA-carboxylase sustains a fatty acid-dependent remote signal to waterproof the respiratory system [J/OL]. PLoS Genetics, 2012, 8(8): e1002925. DOI:10.1371/journal.pgen.1002925.
[16]ALABASTER A, ISOE J, ZHOU Guoli, et al. Deficiencies in acetyl-CoA carboxylase and fatty acid synthase 1 differentially affect eggshell formation and blood meal digestion in Aedes aegypti [J]. Insect Biochemistry & Molecular Biology, 2011, 41(12): 946955.
[17]鄭天祥,錢(qián)雨農(nóng),張大羽. 昆蟲(chóng)脂肪酸合成通路關(guān)鍵基因的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)生物工程雜志,2017,37(11):1927.
[18]BAKER K D, THUMMEL C S. Diabetic larvae and obese flies—Emerging studies of metabolism in Drosophila [J]. Cell Metabolism, 2007, 6(4): 257266.
[19]SIM C, DENLINGER D L. Transcription profiling and regulation of fat metabolism genes in diapausing adults of the mosquito Culex pipiens [J]. Physiological Genomics, 2009, 39(3): 202209.
[20]王偉. 七星瓢蟲(chóng)滯育調(diào)控的溫光周期效應(yīng)及滯育后生物學(xué)研究[D]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2012.
[21]MULLER P Y, JANOVJAK H, MISEREZ A R, et al. Processing of gene expression data generated by quantitative real-time RT-PCR [J]. Biotechniques, 2002, 32(6):13721374.
[22]李宏亮,蕭建中,楊文英. 乙酰輔酶A羧化酶作為糖尿病治療新靶點(diǎn)研究進(jìn)展[J]. 中華醫(yī)學(xué)雜志,2006(36):25862588.
[23]周楠,李曉南. 乙酰輔酶A羧化酶在內(nèi)分泌代謝性疾病中的作用[J]. 國(guó)際內(nèi)分泌代謝雜志,2016,36(3):191194.
[24]衣克寒,付穎,葉非. 乙酰輔酶A羧化酶抑制劑的構(gòu)效關(guān)系和抗性研究進(jìn)展[J]. 植物保護(hù), 2012,38(1):1117.
[25]CHENG Dong, CHU C H, CHEN Luping, et al. Expression, purification, and characterization of human and rat acetyl coenzyme A carboxylase(ACC) isozymes [J]. Protein Expression Purification, 2007, 51(1): 1121.
[26]HAHN D A, DENLINGER D L. Energetics of insect diapause [J]. Annual Review of Entomology, 2011, 56(1): 103121.
[27]ARRESE E L, SOULAGES J L. Insect fat body: energy, metabolism, and regulation [J]. Annual Review of Entomology, 2010, 55(1): 207225.
[28]楊燕濤,謝寶瑜,高增祥,等. 棉鈴蟲(chóng)滯育與抗逆性研究進(jìn)展[J]. 應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2001,38(4):246251.
[29]韓艷華,劉夢(mèng)姚,高飛,等. 滯育七星瓢蟲(chóng)?;o酶AΔ11去飽和酶基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 中國(guó)生物防治學(xué)報(bào),2018,34(5):3140.
(責(zé)任編輯:楊明麗)