异色瓢虫3个小分子热激蛋白序列及低温诱导表达分析

摘要：

[目的]异色瓢虫(Harmonia axyridis)是一种重要的捕食性天敌昆虫,广泛应用于农林害虫的生物防治中.本研究旨在分析探索低温胁迫条件对3个小分子热激蛋白(small heat shock protein,sHSP)抗寒基因相对表达量的影响,为异色瓢虫低温冷藏及其抗寒机制研究提供科学依据.[方法]在转录组获得异色瓢虫基因序列的基础上,根据特异性引物获得HaHSP47.74(基因登录号:KX161871)、HaHSP21.53(基因登录号:KX161873)和HaHSP21.52(基因登录号:KX161874)基因cDNA的开放阅读框序列(open reading frame,ORF),采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR)技术测定异色瓢虫3个sHSP基因在不同发育阶段、短时降温和短时降温后恢复处理、低温储存处理下以及不同色斑的表达水平.[结果]在不同发育阶段处理中,HaHSP47.74和HaHSP21.53在蛹期及成虫期高表达;HaHSP21.52在4龄幼虫第4天表达量显著高于对照组.在短时降温处理中,HaHSP47.74在降温至0℃和-5℃时表达量显著高于对照组;HaHSP21.53和HaHSP21.52在降温过程中表达量显著降低.在短时降温后恢复处理中,3个sHSP基因表达量无显著差异.在低温储藏条件下,实验种群:黑底雌瓢虫HaHSP47.74表达水平在储存第5天时显著升高,黄底雌瓢虫HaHSP47.74在储存5-15 d时表达量显著升高;黑底雌瓢虫HaHSP21.53在储存5-20 d时显著性高表达,黄底雌瓢虫HaHSP21.53在15d时显著性高表达;黑底和黄底雌瓢虫HaHSP21.52无显著性高表达;越冬种群:黑底和黄底雌瓢虫HaHSP47.74、HaHSP21.53.HaHSP21.52在低温储存中均无显著性高表达.[结论]sHSP在异色瓢虫发育阶段可能发挥着作用.短时降温胁迫能够诱导sHSP基因高表达.实验种群在低温储存条件下HaHSP47.74和HaHSP21.53均出现了显著性高表达,表明这两个基因在瓢虫受到冷驯化时起到了作用.此外,不同色斑型异色瓢虫的抗寒机制和抗寒能力有所差异.

关键词：异色瓢虫、小分子热激蛋白、抗寒基因、低温储存、实时荧光定量PCR、基因表达

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分类号：S88;S43

资助基金：国家重点研发计划SQ2017ZY060059;国家桃产业技术体系nycytx-31-02;北京市科技计划D171100001617003;北京市农林科学院科技创新能力建设专项20170107;北京市农林科学院青年科研基金QNJJ201725;潍坊市科技发展计划2016ZJ1113

在线出版日期：2017-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3145-3154