罗氏沼虾蜕皮周期中内分泌调控和蜕皮信号通路相关基因的表达分析

蜕皮是罗氏沼虾重要的生理过程,为了探究罗氏沼虾蜕皮周期中内分泌调控与蜕皮通路中相关基因在蜕皮周期中的表达模式,阐明罗氏沼虾蜕皮的分子调节通路。本研究测定了罗氏沼虾肝胰腺和血淋巴组织中蜕皮周期内蜕皮相关酶活性(谷氨酰胺合成酶,β-N乙酰氨基葡萄糖苷酶和几丁质酶)与蜕皮激素含量,并通过RT-qPCR分析了蜕皮信号通路中Mr-ETHR、MrFTZ-F1以及RXR、ECR和MIH基因在罗氏沼虾不同蜕皮周期内的表达模式。酶活测定结果表明,谷氨酰胺合成酶在血淋巴组织中活力高于肝胰腺组织(P<0.05);β-N乙酰氨基葡萄糖苷酶在肝胰腺和血淋巴组织中蜕皮前期的活力远高于蜕皮后期(P<0.05)。在肝胰腺中几丁质酶在蜕皮后期活力显著高于其他时期(P<0.05)。肝胰腺和血淋巴组织中蜕皮激素含量在蜕皮间期最低,蜕皮后期达到最高,呈上升趋势。通过PCR扩增与测序验证获得了Mr-ETHR、Mr-FTZ-F1基因ORF全长序列,Mr-ETHR基因ORF全长1173 bp,编码390个氨基酸;Mr-FTZ-F1基因ORF全长为1206 bp,编码401个氨基酸。荧光定量结果表明Mr-ETHR、MrRXR和Mr-ECR在蜕皮后期表达量达到最高,而Mr-FTZ-F1在蜕皮前期表达量达到最高。Mr-MIH在蜕皮间期表达量达到最高,蜕皮后期表达量最低,呈下降趋势。聚类分析及相关性分析结果表明Mr-ETHR与Mr-RXR和Mr-ECR表达模式相近且呈极显著正相关(r=0.7030,P<0.01;r=0.8680,P<0.01),Mr-FTZ-F1和Mr-MIH表达模式相近且呈极显著正相关(r=0.6665,P<0.01),而MrFTZ-F1与Mr-ECR和Mr-ETHR呈极显著负相关(r=-0.8339,P<0.01;r=-0.6275,P<0.01)。研究表明罗氏沼虾的蜕皮过程受谷氨酰胺合成酶、β-N乙酰氨基葡萄糖苷酶和几丁质酶的调节,Mr-ETHR、Mr-RXR、Mr-ECR、Mr-FTZ-F1和Mr-MIH参与调控罗氏沼虾蜕皮过程,Mr-ETHR、Mr-RXR和Mr-ECR在蜕皮信号通路中起正向调节作用,而Mr-FTZ-F1和Mr-MIH起负调节作用。本研究结果为甲壳动物蜕皮信号通路下游基因的蜕皮调控机制研究提供了基础资料。

类肠膜魏斯氏菌通过调节蜕皮激素和胰岛素通路促进黑腹果蝇生长发育（英文）

【目的】本研究旨在揭示果蝇乳酸菌类肠膜魏斯氏菌Weisellas paramesenteroides对黑腹果蝇Drosophila melanogaster生长发育的影响。【方法】利用选择性培养基分离黑腹果蝇成虫肠道乳酸菌,通过16S rRNA基因序列比对鉴定菌株。通过统计从卵至蛹化和羽化的时间检测果蝇发育历期,并以幼虫体表面积为指标检测果蝇生长速率。利用qPCR检测产卵后不同时间生长激素信号通路基因(dib,E74B和PTTH)及胰岛素信号通路基因(DILP2,DILP3和InR)的表达。通过葡萄糖氧化酶法检测3龄幼虫血淋巴中的葡萄糖水平。【结果】从黑腹果蝇成虫肠道内分离到类肠膜魏斯氏菌,并可以在果蝇肠道内有效定殖。类肠膜魏斯氏菌通过提高果蝇生长速率缩短果蝇卵至蛹化和羽化的时间。qPCR结果显示,类肠膜魏斯氏菌增加了dib,E74B和PTTH的表达量,同时增加了DILP2和DILP3的表达量,降低了InR表达量和幼虫血淋巴中的葡萄糖水平。【结论】类肠膜魏斯氏菌是黑腹果蝇的一种共生菌,通过激活蜕皮激素和胰岛素信号通路,促进生长发育。