刊期:双月刊
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院动物研究所,中国昆虫学会
地址:北京市朝阳区北辰西路1号院5号中国科学院动物研究所
邮编:100101
电话:010-64807137
传真:010-64807137
E-Mail:entom@ioz.ac.cn
刊号:ISSN 2095-1353
        CN 11-6020/Q
国内发行代号:2-151
国际发行代号:BM-407
发行范围:国内外公开发布
定价:138元/册
定价:828元/年
银行汇款:中国工商银行北京海淀西区支行
户名:中国科学院动物研究所
帐号:0200 0045 0908 8125 063

您所在位置:首页->过刊浏览->2025年62卷第4期



黄曲条跳甲视觉基因的鉴定与表达分析
Identification and bioinformatic analysis of the Phyllotreta striolata visual gene
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***
点击:17次 下载:0次
DOI:10.7679/j.issn.2095-1353.2025.090
作者单位:1. 西北农林科技大学植物保护学院,杨凌 712100;2. 广东省农业科学院植物保护研究所, 农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室,广东省植物保护新技术重点实验室,广州 510640
中文关键词:黄曲条跳甲;视蛋白;转录组;蛋白质结构;基因表达
英文关键词: Phyllotreta striolata; opsin; transcriptome; protein structure; gene expression
中文摘要:

【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-UV1PstrOpsin-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-LWPstrOpsin-UV1PstrOpsin-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-UV1PstrOpsin-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。

英文摘要:

[Aim]  To identify and conduct a bioinformatic analysis of the visual gene of Phyllotreta striolata and thereby provide a basis for further study of phototaxis in this species. [Methods]  The transcriptome was analyzed and annotated by cDNA library construction and PacBio sequencing. BioEdit, ExPASY, TMHMM, AlphaFold, and other software, were then used to analyze and identify the physicochemical properties of the P. striolata opsin genes PstrOpsin-LW, PstrOpsin-UV1, PstrOpsin-UV2 and Pstr-Pteropsin, and predict their protein structure and functional sites. Sequence analysis and phylogenetic tree construction were performed using MEGA 7.0 software. Finally, real-time fluorescent quantitative PCR was used to analyze the spatio-temporal expression, and expression in each gender, of these 4 opsin genes. [Results]  Four genes were identified by the transcriptome sequencing, namely long-wave sensitive opsin PstrOpsin-LW, ultraviolet light-sensitive opin PstrOpsin-UV1 and PstrOpsin-UV2, and non-visual opin Pstr-Pteropsin, all of which belonged to the typical structure of G-protein-coupled receptors. The expression levels of PstrOpsin-LW, PstrOpsin-UV1 and PstrOpsin-UV2 were significantly higher in adults than in pupae and larvae (P<0.05), but there was no significant difference in the expression of Pstr-Pteropsin in different instars (P>0.05). The expression of the four genes in the head of adults was significantly higher than in the body (P<0.05), and PstrOpsin-UV1 and Pstrosin-UV2 were highly expressed in the head of male and female adults, respectively. [Conclusion]  Four retinopsin genes were identified and their molecular characteristics were clarified. Differences in the expression of these genes during growth and development were revealed, which is useful information for the prevention and control of P. striolata.

读者评论

      读者ID: 密码:   
我要评论:
版权所有©2025应用昆虫学报》编辑部 京ICP备10006425号
本系统由北京菲斯特诺科技有限公司设计开发
您是本站第10963271名访问者