中华按蚊保幼激素受体基因AsMet分子特性、表达模式及在生殖中的作用分析OA北大核心CSTPCD

【目的】为明确保幼激素受体Methoprene-tolerant基因AsMet在中华按蚊Anopheles sinensis体内的时空表达模式,并探究其对中华按蚊生殖调控和发育的影响。【方法】基于中华按蚊转录组数据,采用RACE克隆AsMet全长cDNA序列并进行分子特征分析;利用qPCR分析AsMet在不同发育阶段(蛹和雌成蚊)、3日龄雌成蚊不同组织[头、胸、腹部前端(腹部前3节)、腹部后端(腹部剩余部分)、中肠、马氏管、脂肪体、卵巢和体壁]中的表达量;通过向中华按蚊末期雌蛹显微注射ds AsMet进行RNAi后,测定AsMet,AsKr-h1和AsVg的表达量,并观测雌成蚊卵巢发育情况、羽化率、产卵量和卵孵化率。【结果】中华按蚊AsMet(GenBank登录号:OR783325)的cDNA序列全长6841 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)长3159 bp,编码1052个氨基酸,预测其分子质量为114.46 kD,等电点为6.63。AsMet有4个保守结构域,包括1个螺旋-环-螺旋结构域、2个PAS结合域和1个C末端保守基序。AsMet与冈比亚按蚊An.gambiae、埃及伊蚊Aedes aegypti和尖音库蚊Culex pipiens的Met聚为一支。AsMet在化蛹后30 h和成蚊大部分阶段显著高表达,且在雌成蚊头和胸部中显著高表达,在中肠、马氏管和卵巢中呈现低表达。显微注射ds AsMet到末期雌蛹后24,48和72 h时,AsMet的表达量较显微注射ds EGFP的对照组分别下调70.05%,41.05%和68.64%,羽化率低于显微注射ds EGFP且在雌蚊交配吸血后卵巢发育不良,产卵量比正常注射ds EGFP的低67.58%,卵孵化率比正常注射ds EGFP的下降93.10%。【结论】AsMet表达被降低后影响中华按蚊卵巢的正常发育且使产卵量和孵化率显著降低。研究结果为深入研究JH调控中华按蚊生殖发育机理奠定基础,对保幼激素信号通路和昆虫生殖调控的分子机制的认识提供理论依据。