褐飛虱保幼激素環(huán)氧化物水解酶基因jheh功能研究.pdf

1、褐飛虱[Brownplanthopper，Nilaparvatalugens,(St(a)l)]，半翅目飛虱科(Hemiptera:Delphacidae)是亞洲重要的水稻害蟲，在我國長江流域、華南流域及西南廣大稻區(qū)都有分布，對我國水稻生產(chǎn)造成巨大損失。褐飛虱為單食性害蟲，僅能在水稻和野生稻上取食和繁殖。該蟲具有翅二型現(xiàn)象，分為可長距離遷飛的長翅型和無飛行能力但繁殖力強的短翅型。褐飛虱的翅型分化受多重因素影響，但具體機理尚未明確。在眾多

2、影響因素中，激素調(diào)控機理得到了普遍認同:各種因素可能通過調(diào)節(jié)褐飛虱體內(nèi)保幼激素滴度從而控制其翅型分化。
　　目前對褐飛虱的防治方法主要集中在使用吡蚜酮、吡蟲啉等常規(guī)殺蟲劑控制，但田間褐飛虱種群已經(jīng)對吡蟲啉有了較高的抗性，并且使用化學農(nóng)藥存在諸多弊端。因此，迫切需要發(fā)展經(jīng)濟有效、環(huán)境友好的防治方法控制褐飛虱的危害。環(huán)氧化物水解酶juvenilehormoneepoxidehydrolase(JHEH)是降解保幼激素的重要降解酶，但合

3、成這種酶的基因在褐飛虱中尚未研究。本文通過克隆得到保幼激素環(huán)氧化物水解酶基因全長，分析了該基因在長、短翅型種群褐飛虱中的表達差異，并利用RNAi研究其在褐飛虱體內(nèi)的功能，揭示了該基因在翅型分化上的重要功能。
　　1.褐飛虱jheh基因的克隆與分析
　　采用RT-PCR、RACE等分子克隆方法得到褐飛虱jheh基因，其cDNA序列全長為2015bp，開放閱讀框長1365bp。編碼454個氨基酸，其中含有一個環(huán)氧化物水解酶的保守

4、結(jié)構(gòu)域，并存在組成JHEH催化三聯(lián)體的氨基酸Asp、Glu和His以及組成陰氧離子洞的氨基酸Tyr，由組氨酸(H)、甘氨酸(G)、色氨酸(W)、脯氨酸(P)組成的花樣結(jié)構(gòu)。
　　2.褐飛虱jheh基因在長、短翅種群中不同齡期的表達量差異
　　研究發(fā)現(xiàn)jheh在褐飛虱長、短翅兩種種群中均有表達，但不同齡期檢測表明:在3齡和4齡兩個時期，jheh在長翅褐飛虱種群中的表達量顯著高于在短翅褐飛虱種群中的表達量。
　　3.jhe

5、hRNAi后褐飛虱體內(nèi)靶基因表達量下降
　　在jheh基因開放閱讀框內(nèi)選取序列作為dsRNA合成序列，通過注射法將dsJHEH直接注射到長翅型種群褐飛虱血腔中，以dsGFP為對照處理。結(jié)果顯示:對照組與實驗組褐飛虱存活率無明顯差異，通過qPCR檢測RNAi后褐飛虱體內(nèi)靶基因表達量，jheh基因表達量隨時間推移逐漸降低，在第2天時，下調(diào)為對照組的40％，在第7天時，下調(diào)為對照組的8.01％。
　　4.jhehRNAi后保幼激素

6、酯酶基因的表達量變化
　　jhehRNAi后第2天與第4天，保幼激素酯酶(jhe)基因表達量顯著上升，在注射后第2天，注射dsJHEH的褐飛虱體內(nèi)jhe表達量顯著上升，為對照組表達量的2.5倍，在第4天時的表達量為對照組的2.91倍，而第7天時表達量與對照組基本相同，并無顯著差異。
　　5.jhehRNAi后褐飛虱翅型變化
　　通過對長翅型褐飛虱種群的jheh基因進行RNAi處理，長翅型褐飛虱種群中短翅個體顯著增多，其