飛蝗羧酸酯酶基因的分子特性及組織定位.pdf

1、飛蝗是我國農業(yè)生產的重要害蟲，長期的化學農藥防治使得飛蝗對有機磷殺蟲劑產生了抗藥性，這種現象不僅使得飛蝗的治理難度加大，而且產生農藥殘留問題，導致農業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。羧酸酯酶家族屬于昆蟲三大代謝酶系之一，在飛蝗抗藥性產生中起著重要的作用。為進一步闡明羧酸酯酶殺蟲劑代謝解毒的分子機制，本文在前人研究基礎上，基于飛蝗EST及轉錄組數據庫搜索得到羧酸酯酶基因序列，對其進行分析，從中篩選出兩個基因全長序列，開展了基因表達、功能分析和組織定位等系

2、統(tǒng)性研究。
　　一、飛蝗羧酸酯酶基因cDNA序列的驗證及分析
　　采用PCR技術克隆驗證羧酸酯酶基因LmCarE26和LmCarE27的全長cDNA序列，并對其進行分析。結果表明:LmCarE26全長2176 bp，開放閱讀框（ORF）1614bp，編碼538個氨基酸;LmCarE27全長1520 bp，ORF1410 bp，編碼470個氨基酸。兩個基因的氨基酸序列均具有羧酸酯酶保守的催化位點，證明其確實為羧酸酯酶基因。兩個

3、羧酸酯酶預測分子量分別為59.8和52.2 kD，等電點分別為6.22和5.98。兩個羧酸酯酶均未預測到信號肽序列。
　　二、飛蝗羧酸酯酶基因不同組織部位和不同發(fā)育階段的表達
　　采用Rael-time PCR法，檢測羧酸酯酶基因LmCarE26和LmCarE27在飛蝗不同組織部位和不同發(fā)育階段的表達。結果表明:兩個羧酸酯酶基因在飛蝗九個組織部位都有表達，其中血液、腦、前腸、后腸和肌肉表達較低，中腸、胃盲囊、馬氏管和脂肪體表

4、達較高，LmCarE26和LmCarE27在中腸與胃盲囊兩個組織部位均有較高的表達，LmCarE27在胃盲囊表達最高，而LmCarE26在脂肪體表達最高。兩個羧酸酯酶基因在整個飛蝗發(fā)育過程中均有較高水平表達。LmCarE26在飛蝗不同發(fā)育階段的表達模式類似于保幼激素酯酶(JHE)。
　　三、飛蝗羧酸酯酶基因對農藥的代謝解毒功能
　　采用RNAi技術，結合農藥點滴，研究了兩個羧酸酯酶基因分別沉默后對馬拉硫磷(Malathion

5、)、溴氰菊酯（Deltamethrin）、毒死蜱（Chlorpyrfos）和西維因(Carbaryl)4種農藥的敏感性。結果顯示:沉默羧酸酯酶基因LmCarE26后，點滴馬拉硫磷、西維因和溴氰菊酯三種農藥，處理組的死亡率比對照組分別增加了31％、15％和29.5％，點滴毒死蜱后死亡率無明顯變化;沉默羧酸酯酶基因LmCarE27后，點滴4種農藥，處理組與對照組死亡率均沒有明顯的變化，表明LmCarE26可能對馬拉硫磷、西維因和溴氰菊酯三種

6、農藥的代謝解毒起重要作用。
　　四、飛蝗羧酸酯酶基因的組織定位
　　采用原位雜交技術對羧酸酯酶基因LmCarE26和LmCarE27進行組織定位，結果表明LmCarE26和LmCarE27在胃盲囊柱狀細胞的頂端和基部處有較高表達，這兩個部位代謝酶類的合成較為旺盛。此結果從組織細胞水平進一步印證了第三章LmCarE26和LmCarE27在胃盲囊高表達現象。
　　綜上所述，本文研究了飛蝗兩個羧酸酯酶基因的表達模式、采用RN