BdRab40在桔小實(shí)蠅20E和Insulin信號通路中的功能研究.pdf

1、桔小實(shí)蠅Bactrocera dorsalis(Hendel)是一種重要的果蔬害蟲，寄主范圍廣泛，能夠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。桔小實(shí)蠅雌蟲羽化后，必須取食才能達(dá)到生殖成熟，從而交配產(chǎn)卵，因此，研究桔小實(shí)蠅雌蟲生殖及參與生殖的相關(guān)基因功能，對桔小實(shí)蠅的防治具有重要意義。本研究首先研究了20E和Insulin信號通路在桔小實(shí)蠅雌蟲生殖中的重要作用，然后選取在雌蟲初羽化與性成熟時(shí)期差異表達(dá)的Rab家族基因BdRab40，研究20E和Insulin

2、對該基因的調(diào)控作用及其在桔小實(shí)蠅生殖中的功能。
　　1、20E和Insulin對桔小實(shí)蠅雌蟲生殖的調(diào)控
　　為研究20E和Insulin信號通路在桔小實(shí)蠅雌蟲生殖中的作用，我們檢測了20E信號通路的重要轉(zhuǎn)錄因子EcR、USP、E75、HR3和Insulin信號通路重要轉(zhuǎn)錄因子InR、IRS、Akt和Foxo在桔小實(shí)蠅雌蟲不同發(fā)育階段以及不同組織中的表達(dá)模式，結(jié)果表明:EcR、USP、E75、InR、IRS、Akt和Foxo均

3、在桔小實(shí)蠅雌成蟲的性成熟時(shí)期高表達(dá)，且主要是在卵巢組織中。
　　為進(jìn)一步明確兩條信號通路在桔小實(shí)蠅雌蟲生殖中的功能，分別選取20E和Insulin信號通路中在卵巢高表達(dá)的重要轉(zhuǎn)錄因子EcR、USP、InR和Foxo，合成dsRNA并進(jìn)行顯微注射RNAi。結(jié)果表明，干擾四個基因后均對桔小實(shí)蠅的產(chǎn)卵造成影響，EcR、USP和InR干擾組的總產(chǎn)卵量及日均產(chǎn)卵量低于對照組，F(xiàn)oxo干擾組則高于對照組;并且四個干擾組中，EcR和InR干擾組

4、均顯著降低了桔小實(shí)蠅Yolk Protein(YP)的表達(dá)。以上結(jié)果說明，20E和Insulin信號通路通過影響桔小實(shí)蠅雌蟲卵黃沉積和產(chǎn)卵調(diào)控其生殖。
　　2、桔小實(shí)蠅BdRab40的表達(dá)模式及功能研究
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)室已有的桔小實(shí)蠅轉(zhuǎn)錄組文庫，獲得了在桔小實(shí)蠅成蟲階段高表達(dá)的BdRab40基因全長，編碼區(qū)與其它昆蟲Rab40的序列同源性均較高。時(shí)空表達(dá)模式研究結(jié)果表明:該基因主要是在桔小實(shí)蠅性成熟雌蟲中高表達(dá)，并且卵巢中的相

5、對表達(dá)量顯著高于其它組織;此外，注射20E和Insulin后，BdRab40的相對表達(dá)量都明顯上調(diào)，而通過RNAi沉默兩條信號通路EcR、USP、InR和Foxo基因表達(dá)后，均使BdRab40的相對表達(dá)量降低。以上結(jié)果說明，BdRab40可能在桔小實(shí)蠅雌蟲的生殖中發(fā)揮重要功能，并且受到20E和Insulin信號通路的調(diào)控。
　　為進(jìn)一步確定BdRab40在桔小實(shí)蠅雌蟲生殖中的功能，顯微注射干擾桔小實(shí)蠅雌蟲BdRab40，觀察沉默該

6、基因?qū)坌?shí)蠅生殖的影響。結(jié)果表明:干擾BdRab40后，與正常雄蟲的交配率沒有變化，但是桔小實(shí)蠅10-11d雌成蟲的卵巢組織相比于對照組不發(fā)育或發(fā)育不完全，并且雌成蟲15d的總產(chǎn)卵量及日均產(chǎn)卵量都顯著低于對照組，而卵孵化率沒有明顯變化。RT-PCR檢測結(jié)果表明，干擾組YP的表達(dá)量顯著降低。
　　以上結(jié)果表明，20E和Insulin信號通路均參與了桔小實(shí)蠅雌蟲的生殖成熟;BdRab40受到了20E和Insulin信號通路的調(diào)控，能