棉铃虫I型和Ⅶ型几丁质酶基因表达规律的比较分析

来源：环境昆虫学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：罗生慧，随慧，包静，麦麦提艾力·阿卜杜纳斯尔，刘小宁

单位：1. 新疆大学生命科学与技术学院 新疆生物资源基因工程重点实验室

摘要：几丁质酶（chitinase, CHT）在昆虫生长发育过程中主要有降解围食膜、外骨骼、角质层以及肠道内层的几丁质成分，从而参与昆虫的蜕皮和细胞增殖的功能。在本研究中，分析比较棉铃虫I型和Ⅶ型几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的结构域及其时空表达特性，对的进一步功能研究提供重要的素材。首先利用生物信息学在线工具SMART对本课题组前期所获得的几丁质酶基因HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的结构域进行分析；之后采用qRT-PCR方法研究棉铃虫6龄幼虫不同组织和幼虫不同龄期蜕皮前后的中肠中HaCHTⅠ、HaCHTⅦ的时空表达特性。结果表明：对几丁质酶HaCHTⅠ、HaCHTⅦ结构域进行分析，发现HaCHTⅠ和HaCHTⅦ均具有信号肽序列、催化区域、连接区域，且HaCHTⅠ有一个几丁质结合结构域，而HaCHTⅦ则无；棉铃虫Helicoverpa armigera几丁质酶基因HaCHTⅠ和HaCHTⅦ在6龄幼虫不同组织部位的均有表达，其中HaCHTⅠ在各个部位的表达量没有显著的差异，而HaCHTⅦ在头壳和体壁中表达显著高于其它组织；几丁质酶基因HaCHTⅠ、HaCHTⅦ在棉铃虫幼虫蜕皮前后中肠的表达量变化较大，其中HaCHTⅠ在3、4、5、6龄末期及蛹期时的表达量呈递减的趋势，在4、5、6龄初期时表达量则是先减后增的趋势，而HaCHTⅦ在3、4、5、6龄末期及蛹期时的表达量呈递增的趋势，恰与同一时期HaCHTⅠ的表达量相反，在4、5、6龄初期时HaCHTⅦ的表达量呈递减的趋势。棉铃虫HaCHTⅠ和HaCHTⅦ的结构域和时空表达都存在差异，据此我们测这些差异可能对其功能具有一定的影响。本结果为深入研究几丁质酶基因HaCHTⅠ和HaCHTⅦ的功能奠定了基础。

关键词：棉铃虫,Ⅰ型几丁质酶,Ⅶ型几丁质酶,比较分析,

基金资助：国家自然基金（31972279）；新疆大学大学生实训项目(201810755013)；新疆维吾尔自治区2017年天山雪松计（2017xs20）