莲草直胸跳甲短神经肽F受体基因sNPFR的克隆及表达分析

为明确莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)短神经肽F受体AhsNPFR功能及其表达特点,为探索莲草直胸跳甲生防作用奠定理论基础,利用PCR技术克隆鉴定莲草直胸跳甲AhsNPFR基因并进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR技术分析其在莲草直胸跳甲不同发育时期和组织中的时空表达谱。结果表明,克隆获得基因AhsNPFR全长1 669 bp,开放阅读框1 257 bp,编码418个氨基酸;预测其蛋白质分子质量为48.11 ku,理论等电点为8.21,AhsNPFR具有7个典型保守跨膜结构域,属于GPCRs家族,系统进化树分析表明,其与玉米根萤叶甲Diabrotica virgifera virgifera sNPFR亲缘关系最近。AhsNPFR基因在不同发育阶段均有表达,在1龄幼虫中的表达量最高,是卵中表达量的9.06倍;在卵中表达量最低;雌成虫的表达量显著高于雄成虫。AhsNPFR基因在不同组织中均有表达,在3龄幼虫后肠中显著高表达,是脂肪体表达量的12.21倍;在雌雄成虫后肠显著高表达,并在所有组织中均没有雌雄表达差异。

RNA干扰分析神经肽F基因及其受体对美国白蛾取食、生长发育和生殖的影响

【目的】通过对美国白蛾及其受体(NPFR)基因进行克隆及功能分析,探究NPF和NPFR基因对美国白蛾取食、生长发育以及产卵的影响,旨在为开发靶向NPF和NPFR基因的害虫防治提供理论依据。【方法】克隆获得美国白蛾NPF和NPFR基因cDNA全长,采用RT-qPCR检测NPF/NPFR基因在不同发育阶段及各组织中的表达量,利用RNAi技术探讨NPF/NPFR基因对美国白蛾生长发育和生殖以及饥饿耐受性的调控作用。【结果】美国白蛾NPF和NPFR基因开放阅读框(ORF)分别为246 bp和1176 bp,编码81个和391个氨基酸。不同发育阶段的表达模式显示HcNPF和HcNPFR基因分别在4龄幼虫和雄成虫表达量最高,分别为对照的79.62倍和2.96倍;组织特异性表达分析表明HcNPF和HcNPFR基因在中肠的表达量最高,分别为头部的3.18倍和27.09倍。与注射ds Red对照组相比,注射HcNPF和HcNPFR dsRNA在幼虫期和蛹期均有效沉默,且在96 h幼虫期沉默效率分别为32.71%和88.64%,蛹期沉默效率分别为85.68%和93.01%。幼虫期注射ds NFP和ds NPFR后取食量明显降低,ds NFP注射96 h较ds Red对照组降低了12.77%;ds NPFR处理144 h较ds Red对照组降低了21.83%,且体质量累计增长率在注射192 h后分别降低了30.89%和13.54%;靶基因沉默组(ds NFP和ds NPFR)成虫交配后平均产卵量显著低于ds Red对照组,依次为ds Red对照组的29.09%和40.22%;饥饿胁迫下注射NPF和NPFR dsRNA的美国白蛾幼虫死亡率显著增加,分别在96 h和102 h全部死亡,而对照组ds Red在96 h和102 h的死亡率分别为55.00%和58.33%。【结论】获得HcNPF和HcNPFR基因全长;在不同发育阶段与组织中HcNPF和HcNPFR表达具有特异性;沉默HcNPF和HcNPFR基因导致美国白蛾取食量和体质量累计增长率降低,对饥饿胁迫的敏感性增强。综上所述,NPF和NPFR基因在美国白蛾取食、生长发育和生殖功能方面发挥重要的作用,NPF和NPFR可作为美国白蛾绿色防治的分子靶标。

昆虫神经肽F的研究进展

神经肽Y（NeuropeptideY，NPY）家族作为一种神经递质，参与到脊椎动物许多生理功能的调控。神经肽F（NeuropeptideENPF）作为NPY在非脊椎动物中的同源肽，也具有类似的功能，目前NPF已经在许多的昆虫中得到鉴定，它一般由28—45个残基组成，C端为保守的RPRFamide结构。通过与配对的G蛋白偶联受体NPFR（NeuropeptideFreceptor）结合，在昆虫的取食、酒精敏感性、攻击行为、繁殖、时钟节律和学习能力等诸多行为中发挥调节作用，但NPF／NPFR信号通路目前尚不明确。本文概述了NPF及其受体在一些模式动物上的分布及生理功能。