褐飞虱五个miRNA的克隆鉴定与表达谱分析OA北大核心CSTPCD

【目的】本研究对前期鉴定所获得的5个微小RNA(microRNA, miRNA)进行表达和序列验证,检测其在褐飞虱Nilaparvata lugens不同发育阶段和成虫组织中的表达模式,旨在为探究miRNA调控褐飞虱生长发育和繁殖的作用机制提供理论和实验依据。【方法】采用Stem-loop RT-PCR对褐飞虱5个miRNA(miR-1a-3p, miR-71-3p, miR-184-3p, miR-190-5p和miR-281-5p)进行表达验证。结合Sanger测序验证5个miRNA。利用qRT-PCR检测这5个miRNA在褐飞虱不同发育阶段(卵、 1-5龄若虫和雌雄成虫)、 1-5日龄雌成虫和雌成虫组织(头、胸、腹、足、翅、中肠、马氏管和卵巢)中的表达量。通过注射miRNA类似物agomir和抑制剂antagomir对褐飞虱雌成虫这5个miRNA分别进行过表达和抑制分析。【结果】Stem-loop RT-PCR和Sanger测序结果显示miR-1a-3p, miR-71-3p, miR-184-3p, miR-190-5p和miR-281-5p在褐飞虱体内真实存在和表达。发育表达谱分析发现,miR-1a-3p和miR-71-3p在褐飞虱整个发育阶段均有不同程度的表达,且分别在雄成虫和2龄若虫中高表达;miR-184-3p和miR-281-5p在褐飞虱雌雄成虫中表达量最高,在卵和若虫中表达量较低,且在卵和若虫间的表达量无显著差异;miR-190-5p在卵中表达量显著高于其他发育阶段的。miR-1a-3p的表达量在雌成虫4日龄时显著降低;miR-71-3p和miR-184-3p的表达量在雌成虫3日龄时达到最高;miR-190-5p和miR-281-5p在雌成虫1日龄时的表达量较高,在2-4日龄时的表达量显著下降。组织表达谱分析发现,miR-1a-3p在足部和卵巢中显著高表达;miR-71-3p主要在雌成虫卵巢特异性地高表达;miR-184-3p在中肠中表达量最高,其次是在卵巢中的表达量;miR-190-5p和miR-281-5p均在翅中表达量最高,其次是在头和胸中(miR-190-5p)以及中肠和卵巢中(miR-281-5p)。注射miRNA类似物后,5个miRNA的表达量均比阴性对照显著上调;注射miRNA抑制剂后,除miR-281-5p表达量比阴性对照显著上调外,其余4个miRNA的表达量均比阴性对照显著下调。【结论】这5个miRNA可能在褐飞虱生长发育和繁殖中起调控作用,研究结果为后续开展褐飞虱miRNA功能研究提供了基因参考和基础前提。