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首页> 中文期刊> 《华中昆虫研究》 >三酰基甘油脂肪酶在大猿叶虫生殖可塑中的功能

三酰基甘油脂肪酶在大猿叶虫生殖可塑中的功能

         
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多种昆虫可响应光周期等季节性环境变化,从而决定进入生殖或者滞育,这是一种生殖可塑性。在生殖个体产卵前期,昆虫主要积累大量的碳水化合物和蛋白质用于生殖器官的发育;在滞育准备期,昆虫则储存大量的脂质用于滞育维持及滞育后的正常发育。然而,昆虫体内的脂质代谢是如何影响其生殖可塑,即生殖和滞育的转变,目前还不清楚。因此,本研究以十字花科蔬菜害虫大猿叶虫Colaphellus bowringi Baly为材料,通过RNAi、施加外源保幼激素JH或蜕皮激素20E,分析脂质代谢相关的三酰基甘油脂肪酶基因（triacylglycerol lipase, TGL）在其生殖可塑中的功能及其分子调控机制。在大猿叶虫转录组数据库中获得13个TGL基因,克隆得到cDNA序列全长。进化树结果表明,大猿叶虫TGL基因与其他昆虫TGL和lipase基因高度相似,且均有脂肪酶保守基序GXSXG,暗示TGL基因在大猿叶虫中具有类似的甘油三酯水解酶功能。干扰注定非滞育成虫TGL1后,卵巢发育受到抑制,卵黄原蛋白基因Vg1和Vg2表达水平下降;甘油三酯TG和总脂含量显著上升,脂质合成相关基因表达上调。干扰TGL2后,TG和总脂含量显著上升,脂质合成相关基因表达上调,但卵巢发育无显著变化。干扰TGL5和TGL12后,对卵巢发育和脂质积累均没有影响。在注定滞育个体中点滴外源JH及干扰注定非滞育个体中JH受体Met、受体互作蛋白SRC和JH信号早期转录因子Kr-h1的实验结果表明,TGL1和TGL2受到JH信号途径调控。在注定滞育个体中注射20E及干扰注定非滞育个体中20E受体EcR,结果表明20E也可以诱导TGL1和TGL2的转录。以上结果表明,TGL基因对卵巢发育和脂质积累有重要的调控作用,JH和20E可以通过调节TGL表达进而决定大猿叶虫的生殖可塑。本研究不仅揭示了TGL在大猿叶虫生殖可塑中的功能,而且为进一步探究脂肪储存与动员在昆虫生殖可塑中的功能提供了线索。

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