中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (6): 1091-1101.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.06.006
罗丽丹(), 陈嘉明, 安琪, 刘磊, 孙勤哲, 刘欢, 王森山, 宋丽雯(
)
收稿日期:
2023-11-01
接受日期:
2023-12-08
出版日期:
2024-03-16
发布日期:
2024-03-25
通信作者:
联系方式:
罗丽丹,E-mail:1749735644@qq.com。
基金资助:
LUO LiDan(), CHEN JiaMing, AN Qi, LIU Lei, SUN QinZhe, LIU Huan, WANG SenShan, SONG LiWen(
)
Received:
2023-11-01
Accepted:
2023-12-08
Published:
2024-03-16
Online:
2024-03-25
摘要:
【目的】 明确高温对截形叶螨(Tetranychus truncatus)海藻糖转运蛋白基因的影响,为有害生物的绿色防控提供理论依据。【方法】 根据高温诱导下的截形叶螨转录组数据获取两条海藻糖转运蛋白基因TtTret1-like和TtTret1的CDS序列和蛋白氨基酸序列;利用ExPASy、ProScale、MEGA等分析工具对TtTret1-like和TtTret1进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析TtTret1-like和TtTret1在截形叶螨不同发育阶段及不同高温(38、42、46、50 ℃)处理下的表达特性;采用微量法测定不同高温处理下截形叶螨的海藻糖含量;利用RNA干扰(RNAi)技术沉默TtTret1-like和TtTret1,探究其在应对高温中的功能。【结果】 生物信息学分析表明,TtTret1-like和TtTret1的CDS全长分别为1 389和1 569 bp,分别编码463和523个氨基酸,预测的蛋白分子量分别为50 189.03和57 358.10 Da,等电点分别为8.87、8.70。TtTret1-like和TtTret1均为碱性氨基酸和疏水性氨基酸且同属于不稳定蛋白;二级结构预测为螺旋和卷曲结构;两个海藻糖转运蛋白均具有协同转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)的保守结构域及12个跨膜结构域。氨基酸序列相似性和系统发育分析表明,TtTret1-like和TtTret1与蛛形纲其他物种海藻糖转运蛋白序列的一致性较高,尤其与二斑叶螨(T. urticae)的亲缘关系最近。TtTret1-like在卵期、幼螨期和成螨期的表达量较高;TtTret1在幼螨期高表达。随处理温度的升高,TtTret1-like的表达量大致呈上升趋势,在50 ℃时表达量最高;而TtTret1的表达量随处理温度的升高先上升后下降,在42 ℃时表达量达到最高;高温胁迫后截形叶螨体内的海藻糖含量显著升高。沉默TtTret1-like和TtTret1 48 h后,截形叶螨体内整体海藻糖含量上升,但血淋巴海藻糖含量下降;用50 ℃高温处理截形叶螨2 h,然后恢复至96 h时,截形叶螨存活率分别为11%和46.67%,显著低于对照组。【结论】 截形叶螨TtTret1-like和TtTret1在其抵御高温胁迫过程中具有重要的作用。
罗丽丹, 陈嘉明, 安琪, 刘磊, 孙勤哲, 刘欢, 王森山, 宋丽雯. 极端高温对截形叶螨体内海藻糖含量及海藻糖转运蛋白基因的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(6): 1091-1101.
LUO LiDan, CHEN JiaMing, AN Qi, LIU Lei, SUN QinZhe, LIU Huan, WANG SenShan, SONG LiWen. Effects of Extreme High Temperature on Trehalose Content and Trehalose Transporter Gene in Tetranychus truncatus[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(6): 1091-1101.
表1
本研究使用的引物"
基因Gene | 引物序列Primer sequence (5′-3′) | 引物用途Usage of primers |
---|---|---|
TtTret1-like | F: CGGAACAGCACTTGGTTACT | 实时荧光定量PCR qRT-PCR |
TtTret1-like | R: GCGACAAATGGGACAGAGAG | |
TtTret1 | F: GGCAACCAATGATTCTCAGC | |
TtTret1 | R: AGCACTTCCTACGGTCACA | |
Actin | F: GCCATCCTTCGTTTGGATTTGGCT | 内参基因 Internal reference gene |
Actin | R: TCTCGGACAATTTCTCGCTCAGCA | |
RPS18 | F: ACGTGCTGGTGAACTTACCGAAGA | |
RPS18 | R: TGCCTATTCAAGAACCAAAGTGGG | |
dsTtTret1-like-T7 | F: T7-TCGGAACAGCACTTGGTTAC | dsRNA合成 dsRNA synthesis |
dsTtTret1-like-T7 | R: T7-CTGGAGGAGTTTGTCGGAAA | |
dsTtTret1-T7 | F: T7-TGTGACCGTAGGAAGTGCTT | |
dsTtTret1-T7 | R: T7-CTGGAAGGACGAACGAGGTA | |
dsGFP-T7 | F: T7-CAGTTCTTGTTGAATTAGATG | |
dsGFP-T7 | R: T7-TTTGGTTTGTCTCCCATGATG | |
T7 sequence | TAATACGACTCACTATAGGG |
图1
TtTret1-like和TtTret1生物信息学分析 A:TtTret1-like和TtTret1的跨膜结构预测Transmembrane structure prediction of TtTret1-like and TtTret1;B:TtTret1-like和TtTret1的结构域Domain of TtTret1-like and TtTret1;C:TtTret1-like和TtTret1的二级结构预测Secondary structure prediction of TtTret1-like and TtTret1;D:TtTret1-like和TtTret1的三级结构预测Tertiary structure prediction of TtTret1-like and TtTret1"
图2
TtTret1-like和TtTret1系统发育分析 粉尘螨Dermatophagoides farinae,Dftret1-like(KAH7642465.1)、DfTret1-2(XP_046912227.1);梅氏嗜霉螨Euroglyphus maynei,EmTret1-like(OTF80966.1);疥螨Sarcoptes scabiei,SsTret1(KAF7487982.1);甲螨Oppia nitens,OnTret1-like(XP_054167411.1);柑橘全爪螨Panonychus citri,PcTret1-like(XP_053204136.1);二斑叶螨Tetranychus urticae,TuTret1-like(XP_025016625.1)、TuTret1(XP_015789201.1);肩胛硬蜱Ixodes scapularis,IsTret1-like(XP_002411022.4);野桑蚕Bombyx mandarina,BmTret1-like X1(XP_028026541.1);纸巢胡蜂Polistes fuscatus,PfTret1 X4(XP_043495633.1);加拿大胡蜂Polistes canadensis,PcTret1-like X4(XP_014610095.1);造纸胡蜂Polistes dominula,PdTret1 X4(XP_015191173.1)"
图6
干扰TtTret1-like 和TtTret1对截形叶螨体内基因表达及海藻糖含量的影响 A:TtTret1-like 的表达The expression of TtTret1-like;B:TtTret1的表达The expression of TtTret1;C:截形叶螨成螨海藻糖含量Trehalose content in T. truncatus adults;D:血淋巴海藻糖含量Trehalose content in hemolymph 采用独立样本t检验Independent samples t-test was used。*:P<0.05;**:P<0.01;***:P<0.001。图7同The same as Fig. 7"
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