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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

2024-03-16分类号:S433

【作者】罗丽丹   陈嘉明   安琪   刘磊   孙勤哲   刘欢   王森山   宋丽雯
【部门】甘肃农业大学植物保护学院/甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室  
【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。
【关键词】截形叶螨  高温胁迫  海藻糖  海藻糖转运蛋白  RNA干扰
【基金】国家自然科学基金(31860503)
【所属期刊栏目】中国农业科学
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