小菜蛾RNAi通路核心元件的基因組篩選及PxDcr--2基因的功能驗(yàn)證.pdf

1、RNA干擾（RNA interference，RANi）是由雙鏈RNA（double-stranded RNA，dsRNA）引發(fā)，使得mRNA降解或翻譯被抑制的現(xiàn)象，在真核生物中高度保守。根據(jù)生物學(xué)機(jī)制和所結(jié)合Argonaute（Ago）蛋白的不同，RNAi在生物體內(nèi)存在三條通路：小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）、小RNA（microRNA，miRNA）和PIWI互作RNA（PIWI-interac

2、ting RNA，piRNA）。雖然RNAi通路的核心元件在大多數(shù)生物中是保守的，但昆蟲(chóng)中它們的保守程度卻不盡相同。而小菜蛾是目前全球分布的重要十字花科害蟲(chóng)，在蟲(chóng)體中能夠?qū)崿F(xiàn)RNAi。因此，我們利用小菜蛾基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，依據(jù)秀麗隱桿線蟲(chóng)、果蠅、赤擬谷盜和家蠶的相關(guān)信息，篩選出RNAi通路中的核心元件。本研究中，在小菜蛾中發(fā)現(xiàn)2個(gè)Dicer基因、1個(gè)Drosha、基因5個(gè)Argonaute基因、1個(gè)Pasha基因和1個(gè)Loquacio

3、us基因，但并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)R2D2基因。并且對(duì)這些基因在小菜蛾中不同發(fā)育階段和組織中的表達(dá)模式通過(guò)qPCR進(jìn)行了分析。
　　作為RNAi通路中的核心元件，Dicer-1蛋白主要在miRNA通路中發(fā)揮作用，Dicer-2蛋白則是siRNA形成中至關(guān)重要的。本研究中，對(duì)小菜蛾Dicer-1（PxDcr-1）基因CDS的全長(zhǎng)和小菜蛾Dicer-2（PxDcr-2）基因CDS的全長(zhǎng)首次進(jìn)行了克隆和分析，并且通過(guò) RNAi實(shí)驗(yàn)對(duì) PxDcr-2

4、基因的功能進(jìn)行了初步探索。PxDcr-1基因的CDS全長(zhǎng)為8457 bp，氨基酸序列長(zhǎng)度為2818 aa；PxDcr-2基因的CDS全長(zhǎng)為5,091 bp，氨基酸序列長(zhǎng)度為1,696 aa。通過(guò)氨基酸序列比對(duì)和進(jìn)化樹(shù)分析，PxDcr-1和PxDcr-2蛋白都與鱗翅目昆蟲(chóng)同源性最高，特別是黑脈金斑蝶。在RNAi干擾的實(shí)驗(yàn)中，dsDcr-2-2對(duì)PxDcr-2的mRNA表達(dá)量的抑制效果最佳，但在注射dsRNA后，在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中沒(méi)有明顯的表