沟眶象味觉受体基因EscrGR8对雌成虫繁殖力的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】分析和阐明沟眶象Eucryptorrhynchus scrobiculatus味觉受体基因EscrGR8的分子特性和功能,揭示其调节雌成虫繁殖力的作用。【方法】基于沟眶象触角转录组数据库,采用RACE克隆EscrGR8的cDNA全长序列;利用qRT-PCR检测EscrGR8在沟眶象不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹、雌成虫和雄成虫)和雌雄成虫组织(去除触角和喙的头、触角、口器、中肠、前足、睾丸、卵巢、雄虫交配器和雌虫产卵器)中的表达量。显微注射雌成虫dsRNA后0,6,12,24,36,48和72 h时利用qRT-PCR检测RNAi后EscrGR8的表达量。检测显微注射dsEscrGR8后1-5 d和6-11 d时沟眶象雌成虫在不同土壤含水量(0~10%,11%~20%,21%~40%,41%~60%,61%~80%和81%~100%)条件下的产卵选择率、总产卵数量和所产卵的孵化率,研究抑制EscrGR8表达对雌成虫产卵选择性和繁殖力的影响。【结果】成功克隆了沟眶象EscrGR8(GenBank登录号:OR836580)的cDNA全长序列,开放阅读框(ORF)长1251 bp,编码了416个氨基酸,具有6个跨膜结构域。多序列比对和系统发育进化分析结果表明,EscrGR8与其他昆虫的GR的氨基酸序列同源性普遍较低,其中与棉铃象甲Anthonomus grandis的AgraGR64f氨基酸序列一致性为30.96%。qRT-PCR检测结果表明,EscrGR8在沟眶象不同发育阶段和成虫组织中的表达量具有显著差异,EscrGR8在雌成虫中的表达量最高,在卵中的表达量最低;EscrGR8在雌成虫卵巢中特异性高表达。显微注射dsEscrGR8不仅在一定时间内显著降低EscrGR8的表达量,并且对雌成虫的产卵选择性具有显著影响。显微注射dsEscrGR8后1-5 d时沟眶象雌成虫在含水量21%~40%土壤条件下的产卵选择率和所产卵的孵化率与显微注射dsGFP的对照组相比分别显著降低了24.66%和15.83%;在含水量81%~100%土壤条件下的产卵选择率与显微注射dsGFP的对照组相比显著增加了28.39%,雌成虫所产卵几乎不孵化。【结论】本研究证实了味觉受体基因EscrGR8对沟眶象雌成虫产卵选择和繁殖力的影响,有助于理解昆虫味觉受体基因的多样性和功能特异性。