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白背飞虱SfABCD1对杀虫剂胁迫的响应表达

         
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摘要

【目的】ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)是一个庞大的膜转运蛋白超家族,在昆虫生长发育和抗药性方面具有重要作用。本研究旨在通过克隆白背飞虱Sogatella furcifera ABCD1基因,并测定其在杀虫剂胁迫下的表达模式,为后续的功能研究提供理论依据。【方法】采用RT-PCR技术克隆白背飞虱ABCD1基因cDNA序列并进行生物信息学分析;通过RT-qPCR技术测定其在白背飞虱不同发育时期(1-5龄若虫和羽化后第1-4天雌雄成虫)、5龄若虫和成虫的不同组织(头部、体壁、脂肪体、肠道、足、翅、精巢和卵巢)中及不同浓度(LC_(10),LC_(25),LC_(50)和LC_(90))噻虫嗪、噻嗪酮和阿维菌素胁迫下3龄若虫中的表达量。【结果】获得一个白背飞虱ABC转运蛋白基因,命名为SfABCD1(GenBank登录号:MW701394),其开放阅读框长2220 bp,编码739个氨基酸,预测分子量为82.08 kD,理论等电点为9.32;SfABCD1与灰飞虱Laodelphax striatellus和褐飞虱Nilaparvata lugens的ABCD1亲缘关系较近。RT-qPCR结果表明,SfABCD1在5龄若虫中表达量最高,且在5龄若虫和成虫各组织中均有表达,在5龄若虫肠道和头部中表达量最高。3龄若虫受杀虫剂胁迫48 h后,与清水处理的对照组相比,噻嗪酮(LC_(10),LC_(50)和LC_(90)),噻虫嗪(LC_(10),LC_(25)和LC_(50))和阿维菌素(LC_(50)和LC_(90))处理组中的SfABCD1表达量均显著上调;LC_(10),LC_(25),LC_(50)和LC_(90)4个浓度的3种杀虫剂处理不同时间后,SfABCD1的表达量在杀虫剂胁迫48 h时与对照差异最大,胁迫96 h时表达差异下降,处理120 h后该基因的表达水平接近对照组。【结论】白背飞虱可通过上调SfABCD1表达量来应对噻嗪酮和噻虫嗪的胁迫,SfABCD1表达量随噻虫嗪浓度的升高而降低;另外,白背飞虱也通过调节该基因的转录水平来响应高浓度阿维菌素的毒害。

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