稻纵卷叶螟几丁质合成酶及合成通路相关酶基因的鉴定及表达分析

【目的】稻纵卷叶螟cnaphalocrocismedinalis（guenee）是水稻上的四大害虫之一，危害较为严重，近年来以几丁质合成和代谢过程作为害虫防治的标靶研究已成为热点。为阐明几丁质合成酶及合成通路上关键酶的作用，本研究开展了对稻纵卷叶螟几丁质合成酶及合成相关通路上关键酶的克隆及时空表达分析。【方法】本研究基于稻纵卷叶螟转录组，结合pcr及race技术，克隆了几丁质合成酶代谢通路上的4条基因的cdna全长；利用生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化分析；采用实时定量pcr技术研究了4条基因在不同虫态和幼虫的不同组织中的表达情况。【结果】获得了2条几丁质合成酶序列及2条合成通路上的基因序列，包括几丁质合成酶a（chitinsynthasea，chsa），几丁质合成酶b（chitinsynthaseb，chsb），n-乙酰葡糖胺磷酸变位酶（phosphoacetylglucosaminemutase，pgm和udp-n-乙酰葡萄糖焦磷酸化酶（udp-n-acetylglucosaminepyrophosphorylase，uap），并分别命名为cmchsa、cmchsb、cmpgm和cmuap；序列分析显示cmchsa序列全长4868bp，编码1564个氨基酸。cmchsb序列全长4651bp，编码1525个氨基酸。cmpgm全长1934bp，编码548个氨基酸。cmuap序列全长1837bp，编码487个氨基酸。实时定量研究表明，cmuap和cmpgm在血淋巴中表达量最高，cmchsa在头部和表皮中表达量较高，而cmchsb在中肠中表达量最高。【结论】本研究得到了稻纵卷叶螟几丁质合成路径的4个关键酶基因cdna全长，它们在稻纵卷叶螟的不同组织和虫态中呈现了差异显著的时空表达，本文为进一步探究稻纵卷叶螟的几丁质合成酶的生理功能和几丁质的合成代谢途径奠定了基础。