文章标题：黄曲条跳甲视觉基因的鉴定与表达分析

文章作者：王 雪1** 肖 勇2 彭争科2 尹 飞2 王欢欢2 李振宇2 靖湘峰1***
关 键 词：黄曲条跳甲；视蛋白；转录组；蛋白质结构；基因表达
文章摘要：

【目的】 黄曲条跳甲Phyllotreta striolata作为十字花科蔬菜的重要害虫，其趋光性行为是防控策略的关键信息之一。本研究旨在通过转录组学、生物信息学分析和分子生物学技术解析黄曲条跳甲视觉基因特征，为揭示其趋光机制提供理论基础。【方法】 通过cDNA文库构建和PacBio测序对头部转录组进行分析和注释，使用BioEdit、ExPASY、TMHMM、AlphaFold等软件鉴定黄曲条跳甲视蛋白基因，并进行蛋白结构和功能位点分析，使用MEGA 7.0软件进行序列分析和进化树构建，最后利用实时荧光定量PCR分析4个视蛋白基因的时空表达特征及其在黄曲条跳甲雌雄虫中的表达差异。【结果】 通过黄曲条跳甲成虫头部转录组测序鉴定到4个黄曲条跳甲视蛋白基因，即长波敏感视蛋白PstrOpsin-LW、紫外光敏感视蛋白PstrOpsin-UV1和PstrOpsin-UV2以及和非视觉视蛋白Pstr-Pteropsin，且均属于G蛋白偶联受体的典型结构。其中，PstrOpsin-LW、PstrOpsin-UV1、PstrOpsin-UV2在黄曲条跳甲成虫期的表达水平均显著高于幼虫期和蛹期（P<0.05），PstrOpsin-LW在成虫期的表达量约为幼虫期的1 846倍，为蛹期表达量的46倍；PstrOpsin-UV1在成虫期的表达量约为幼虫期的80倍，为蛹期表达量的5倍；PstrOpsin-UV2在成虫期的表达量约为幼虫期的6倍，为蛹期表达量的3倍；Pstr-Pteropsin在不同龄期的表达量差异不显著（P>0.05）；这4个视觉基因在成虫头部表达量均显著高于成虫头部以外的虫体（P<0.05），其中PstrOpsin-LW的差异最大，在雌成虫头部的表达量约为头部以外虫体的1 314倍，在雄成虫头部的表达量约为头部以外虫体的2 291倍，Pstr-Pteropsin的表达差异最小，在雌成虫头部的表达量约为头部以外虫体的14倍，在雄成虫头部的表达量约为头部以外虫体的10倍。且PstrOpsin-UV1和PstrOpsin-UV2分别在雌雄成虫头部高表达，PstrOpsin-UV1在雌成虫头部的表达量显著高于雄成虫（P<0.05），为雄成虫头部表达量的1.58倍。PstrOpsin-UV2在雄成虫头部的表达量显著高于雌成虫（P<0.05），为雌成虫头部表达量的1.35倍。【结论】 鉴定到4个黄曲条跳甲视蛋白基因并明确了其分子特征，揭示了黄曲条跳甲视觉基因的时空表达规律，为研究黄曲条跳甲的趋光机制奠定了基础。