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两个褐飞虱海藻糖转运蛋白基因的结构及调控海藻糖代谢功能 被引量：8
1
作者 於卫东 潘碧莹 +5 位作者 邱玲玉 黄镇 周泰 叶林 唐斌 王世贵 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第23期4802-4812,共11页
【目的】海藻糖是昆虫中的主要血糖物质,在昆虫的发育及生理活动中发挥重要功能。其中,海藻糖转运蛋白(Tret)在将海藻糖从其生成组织(例如脂肪体)运输到其消耗组织的过程中起着重要作用。本研究通过分析褐飞虱(Nilaparvata lugens)两条T... 【目的】海藻糖是昆虫中的主要血糖物质,在昆虫的发育及生理活动中发挥重要功能。其中,海藻糖转运蛋白(Tret)在将海藻糖从其生成组织(例如脂肪体)运输到其消耗组织的过程中起着重要作用。本研究通过分析褐飞虱(Nilaparvata lugens)两条Tret1的序列结构,进一步抑制NlTret1的表达,探讨这两个NlTret1在褐飞虱体内的生物学功能。【方法】以褐飞虱两条Tret1序列为研究对象,利用生物信息学技术分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。采用RNAi(RNA interference)技术将合成的外源dsRNA(double-stranded RNA)注射到实验室饲养褐飞虱种群体内,抑制其体内NlTret1的表达,分别在注射48 h后取材,抽取总RNA并用反转录试剂盒合成第一链cDNA,采用qRT-PCR(quantitative real-time PCR)技术检测dsNlTret1的干扰效果以及RNAi后褐飞虱体内海藻糖代谢通路中相关基因的表达,最后测定葡萄糖、海藻糖和糖原含量以及海藻糖酶活性。【结果】生物信息学分析表明,NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的开放阅读框长度分别为1920和1578 bp,分别编码639和525个氨基酸,预测蛋白分子量分别为69.29和58.71 kD,等电点分别为8.32和8.36;NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的二级结构主要包含螺旋和卷曲;保守结构域分析显示它们均属于MFS家族。进化分析结果显示,不同昆虫的Tret1蛋白具有较高的同源性,且褐飞虱与其他半翅目昆虫具有较近的亲缘关系;与注射dsGFP组相比,注射靶标基因的dsRNA后均能够显著沉默本基因的表达;褐飞虱体内糖原、葡萄糖在注射dsNlTret1-like X1和dsNlTret1-2 X1后,其含量均无显著变化,然而不同于注射dsNlTret1-2 X1组,在注射dsNlTret1-like X1后褐飞虱体内海藻糖含量极显著升高;干扰NlTret1-like X148 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2、TRE1-1、TRE1-2和TRE2的表达均极显著下调;而干扰NlTret1-2 X148 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2和TRE1-1的表达虽也极显著下降 展开更多
关键词 褐飞虱 海藻糖转运蛋白 结构 海藻糖代谢 RNA干扰
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极端高温对截形叶螨体内海藻糖含量及海藻糖转运蛋白基因的影响
2
作者 罗丽丹 陈嘉明 +5 位作者 安琪 刘磊 孙勤哲 刘欢 王森山 宋丽雯 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1091-1101,共11页
【目的】明确高温对截形叶螨(Tetranychus truncatus)海藻糖转运蛋白基因的影响,为有害生物的绿色防控提供理论依据。【方法】根据高温诱导下的截形叶螨转录组数据获取两条海藻糖转运蛋白基因TtTret1-like和TtTret1的CDS序列和蛋白氨基... 【目的】明确高温对截形叶螨(Tetranychus truncatus)海藻糖转运蛋白基因的影响,为有害生物的绿色防控提供理论依据。【方法】根据高温诱导下的截形叶螨转录组数据获取两条海藻糖转运蛋白基因TtTret1-like和TtTret1的CDS序列和蛋白氨基酸序列;利用ExPASy、ProScale、MEGA等分析工具对TtTret1-like和TtTret1进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析TtTret1-like和TtTret1在截形叶螨不同发育阶段及不同高温(38、42、46、50℃)处理下的表达特性;采用微量法测定不同高温处理下截形叶螨的海藻糖含量;利用RNA干扰(RNAi)技术沉默TtTret1-like和TtTret1,探究其在应对高温中的功能。【结果】生物信息学分析表明,TtTret1-like和TtTret1的CDS全长分别为1389和1569 bp,分别编码463和523个氨基酸,预测的蛋白分子量分别为50189.03和57358.10 Da,等电点分别为8.87、8.70。TtTret1-like和TtTret1均为碱性氨基酸和疏水性氨基酸且同属于不稳定蛋白;二级结构预测为螺旋和卷曲结构;两个海藻糖转运蛋白均具有协同转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)的保守结构域及12个跨膜结构域。氨基酸序列相似性和系统发育分析表明,TtTret1-like和TtTret1与蛛形纲其他物种海藻糖转运蛋白序列的一致性较高,尤其与二斑叶螨(T.urticae)的亲缘关系最近。TtTret1-like在卵期、幼螨期和成螨期的表达量较高;TtTret1在幼螨期高表达。随处理温度的升高,TtTret1-like的表达量大致呈上升趋势,在50℃时表达量最高;而TtTret1的表达量随处理温度的升高先上升后下降,在42℃时表达量达到最高;高温胁迫后截形叶螨体内的海藻糖含量显著升高。沉默TtTret1-like和TtTret148 h后,截形叶螨体内整体海藻糖含量上升,但血淋巴海藻糖含量下降;用50℃高温处理截形叶螨2 h,然后恢复至96 h时,截形叶螨存活率分别为11%和46.67%,显著� 展开更多
关键词 截形叶螨 高温胁迫 海藻糖 海藻糖转运蛋白 RNA干扰
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褐飞虱两个糖转运蛋白的功能分析及调控海藻糖代谢的影响
3
作者 罗雨嘉 邱玲玉 +5 位作者 刘永康 庞晓青 姚琼 王世贵 唐斌 徐彩娣 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期935-945,共11页
海藻糖转运蛋白(Trehalose transporter,Tret)可将昆虫“血糖”——海藻糖由脂肪体转运到血淋巴中,是维持昆虫体内海藻糖平衡的重要转运蛋白。本研究通过对褐飞虱Nilaparvata lugens两条糖转运蛋白序列(NlTret1、NlTret1 X1)进行生物信... 海藻糖转运蛋白(Trehalose transporter,Tret)可将昆虫“血糖”——海藻糖由脂肪体转运到血淋巴中,是维持昆虫体内海藻糖平衡的重要转运蛋白。本研究通过对褐飞虱Nilaparvata lugens两条糖转运蛋白序列(NlTret1、NlTret1 X1)进行生物信息学分析,并利用RNAi技术沉默NlTret1与NlTret1 X1基因,探讨其对褐飞虱调控海藻糖代谢的生物学功能。生物信息学分析表明,NlTret1与NlTret1 X1分别有1353 bp和1488 bp的开放阅读框,编码具有450和495个氨基酸残基,蛋白分子量大小为49.984 kDa和53.059 kDa,理论等电点pI为6.53和7.46;保守结构域分析NlTret1和NlTret1 X1分别包含10个和12个跨膜结构域,属于MFS超家族;二级结构以及三级结构预测NlTret1和NlTret1 X1主要包含无规卷曲和α螺旋结构。进化树分析显示NlTret1和NlTret1 X1皆与同为半翅目昆虫的Tret1蛋白亲缘关系接近。与注射dsGFP相比RNAi后显著抑制了靶标基因的表达量。荧光定量检测海藻糖代谢通路TRE和TPS基因,结果显示注射dsNlTret148 h后NlTRE1-1、NlTPS2基因表达量极显著下调,NlTRE1-2、NlTRE2与NlTPS1、NlTPS3基因表达量极显著上调;而注射dsNlTret1 X1则为NlTRE1-1、NlTRE2与NlTPS1、NlTPS2基因表达量极显著降低,NlTRE1-2和NlTPS3基因表达量极显著增高。注射dsNlTret1与dsNlTret1 X1后海藻糖酶活性均显著性降低,同时NlTret1的沉默显著抑制了糖原含量和海藻糖含量,NlTret1 X1的沉默仅使葡萄糖含量显著增高。褐飞虱两条糖转运蛋白序列经初步分析确定为海藻糖转运蛋白,这两个海藻糖转运蛋白在转运糖类物质中发挥着不同的作用,其中NlTret1 X1可能参与葡萄糖运输功能,而NlTret1则更可能参与海藻糖特异性转运。研究结果有利于探究海藻糖转运蛋白Tret调控海藻糖代谢的作用机制,为将来通过其调控昆虫海藻糖代谢平衡治理褐飞虱等害虫提供理论依据。 展开更多
关键词 褐飞虱 海藻糖代谢 海藻糖转运蛋白 RNA干扰
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春尺蠖海藻糖转运蛋白基因AcinTret1和AcinTret1-like的克隆、分子特性与表达分析
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作者 陈龙 娜仁格日乐 +2 位作者 戴桂香 李红 闫国欣 《江苏农业科学》 北大核心 2022年第10期23-30,共8页
海藻糖作为昆虫的血糖,不仅对增强其在抵御外界不利环境中的能力起着重要作用,还可为昆虫的生长发育和繁殖提供能量。海藻糖转运体(Tret)在从脂肪体等海藻糖产生组织向消耗组织转运过程中起着重要作用。为深入探究Tret基因在春尺蠖(Apoc... 海藻糖作为昆虫的血糖,不仅对增强其在抵御外界不利环境中的能力起着重要作用,还可为昆虫的生长发育和繁殖提供能量。海藻糖转运体(Tret)在从脂肪体等海藻糖产生组织向消耗组织转运过程中起着重要作用。为深入探究Tret基因在春尺蠖(Apocheima cinerarius)低温胁迫中的作用,研究基于已有春尺蠖幼虫转录组数据(不同低温胁迫条件),克隆获取Tret1和Tret1-like基因,分别命名为AcinTret1和AcinTret1-like(GenBank登录号:MZ689788、MZ689789),对基因的分子特征进行分析,同时构建系统进化树,最后对其在不同低温胁迫下的表达谱进行分析。结果显示,春尺蠖AcinTret1、AcinTret1-like基因编码蛋白序列(CDS)全长分别为1 926、1 533 bp,分别编码641、510个氨基酸,二者均具有主要协同转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,简称MFS)的保守结构域,在N端均不含信号肽,但均具有12个跨膜区。系统进化结果表明,春尺蠖AcinTret1和AcinTret1-like基因分别与其他昆虫的Tret1和Tret1-like基因聚为一类,且AcinTret1与同为鳞翅目尺蛾科的冬尺蠖(Operophtera brumata)的亲缘关系最近,Tret1-like则与同为鳞翅目的粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)的亲缘关系最近。基因表达分析结果显示,AcinTret1和AcinTret1-like基因的表达量均在-10℃达到最大值,其次为25℃,呈现先下降后上升的趋势。由研究结果可以看出,2个Tret1基因在春尺蠖抵御低温胁迫调控中扮演重要角色,该研究结果有助于探索春尺蠖低温胁迫中调控海藻糖代谢的机制,为进一步揭示春尺蠖低温胁迫的分子机制奠定基础。 展开更多
关键词 春尺蠖 海藻糖转运蛋白 低温胁迫 表达分析 AcinTret1 AcinTret1-like
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