保幼激素降解酶基因在大猿葉蟲滯育準備中的功能研究.pdf

1、昆蟲體內(nèi)保幼激素(JH)對成蟲生殖和滯育具有重要的調(diào)控作用，JH缺乏則會引發(fā)成蟲的生殖滯育。昆蟲體內(nèi)JH含量受JH合成和JH降解共同調(diào)節(jié)。有證據(jù)表明JH合成途徑介導(dǎo)的JH合成受阻，是導(dǎo)致成蟲體內(nèi)JH缺乏進而引發(fā)生殖滯育的重要原因。然而JH降解途徑介導(dǎo)的JH降解加劇是否是導(dǎo)致成蟲體內(nèi)JH缺乏，從而引發(fā)生殖滯育的原因之一，尚不明確。JH降解途徑中，主要有3類酶參與并完成降解JH的過程，分別為:保幼激素酯酶(JHE)、保幼激素環(huán)氧水解酶(JH

2、EH)和保幼激素二醇激酶(JHDK)。前期研究表明，Kr-h1作為響應(yīng)JH信號的指示基因，在大猿葉蟲Colaphellus bowringi滯育準備期表達持續(xù)較低，暗示注定滯育成蟲中JH信號缺乏。本研究以大猿葉蟲為材料，研究JH降解酶基因在滯育準備中的功能，主要結(jié)果如下:
　　1.大猿葉蟲JH降解酶基因克隆及序列分析
　　在大猿葉蟲中克隆獲得3個JHE(JHEJ，JHE2，JHE3)、1個JHEH及1個JHDK的cDNA序列

3、。序列比對及進化樹分析表明，JHEs、JHEH及JHDK均含有相應(yīng)的JH降解酶可降解JH的保守活性基序，暗示這3種酶可能參與大猿葉蟲中JH的降解。
　　2.JH信號對大猿葉蟲JH降解酶基因的表達調(diào)控
　　JH降解酶基因在注定滯育與注定非滯育成蟲中的表達模式分析結(jié)果表明，JHEs在注定滯育成蟲中表達水平更低，JHEH和JHDK則在注定滯育成蟲中表達水平更高，這暗示在JH信號缺乏的注定滯育成蟲中，主要由JHEH和JHDK介導(dǎo)JH

4、的降解，而非JHEs。干擾JH受體Met（Methoprene-tolerant）及外源施加JH類似物實驗結(jié)果表明，JH信號會誘導(dǎo)JHEs的表達水平上調(diào)，抑制JHEH及JHDK的轉(zhuǎn)錄。因此推測，JH信號與JH降解酶基因的表達存在反饋調(diào)控，JH信號可能是注定滯育和注定非滯育成蟲體內(nèi)JHE,JHEH和JHDK表達差異產(chǎn)生的原因之一。
　　3.JH降解酶基因在大猿葉蟲滯育準備中的功能
　　在注定滯育成蟲中，干擾JHEH或JHDK后