绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶2基因(AlGRK2)的表达分析及在绿盲蝽生长发育中的功能

文献类型： 中文期刊

第一作者： 谭永安

作者： 谭永安;姜义平;赵静;肖留斌

作者机构：

关键词： 绿盲蝽;G蛋白偶联受体激酶2;蜕皮激素;基因克隆;表达谱;RNA干扰

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2021 年 54 卷 022 期

页码： 4813-4825

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]克隆绿盲蝽(Apolygus lucorum)G蛋白偶联受体激酶2基因(AlGRK2)cDNA序列,明确其时空表达谱,阐明外源蜕皮激素(20E)对A1GRK2表达的影响,分析AlGRK2在绿盲蝽生长发育中的作用,为进一步研究其在蜕皮激素信号转导通路中的功能打下基础.[方法]RACE法克隆获得AlGRK2全长,实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析不同日龄绿盲蝽及雌成虫不同组织中AlGRK2的表达谱,分析外源20E诱导及RNAi处理后,AlGRK2mRNA表达的应答反应及对绿盲蝽生长发育主要参数(发育历期、若虫体重及成虫羽化率)的影响.[结果]AlGRK2cDNA序列全长2715 bp,开放阅读框2106 bp,编码701个氨基酸,ExPASy预测其蛋白分子量为80.2 kD,理论等电点为6.56;蛋白结构分析显示AlGRK2包含4个结构域,即G蛋白信号调节区(RGS,54-175 aa)、丝氨酸/苏氨酸激酶结构域(S-TKc,191-454 aa)、丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶的伸展部分(S-TK-X,455-534 aa)和PH结构域(PH,558-655 aa),其中PH结构域是GRK2蛋白的典型结构域;系统发育分析结果表明,绿盲蝽GRK2与茶翅蝽GRK2亲缘关系最近;AlGRK2在绿盲蝽1-16日龄虫体内均有表达,mRNA表达量呈现出波动式下降的模式,在绿盲蝽初始龄期的表达量较高,而在末龄期的表达量显著下降;AlGRK2在绿盲蝽雌成虫卵巢和脂肪体中高表达,在胸与足中的表达量较低;外源20E处理后,AlGRK2在绿盲蝽1日龄和3日龄表达量显著下调,AlGRK2在雌成虫各组织中均表达上调,在卵巢及脂肪体中上调幅度最大,相反的是,20E信号通路中PLC抑制剂U73122处理的AlGRK2表达量下调;绿盲蝽若虫发育历期、末龄若虫体重和成虫羽化率均显著下降,相反的是,U73122处理组若虫期的发育历期显著延长;此外,与注射dsGFP处理组相比,注射dsAlGRK2处理后绿盲蝽的AlGRK2表达水平显著下降,若虫死亡率及发育历期显著增加,而成虫羽化率和5龄若虫体重均显著下降.[结论]AlGRK2在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;外源20E抑制剂及RNAi处理后,均可抑制AlGRK2的表达,同时还可对绿盲蝽生长发育产生不利影响,表现为延缓绿盲蝽的发育进度、降低5龄若虫体重及成虫羽化率.

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