论文部分内容阅读
东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis (Meyen)属于直翅目,是一种渐变态昆虫,具有发达的翅和较强的飞翔能力,能够群集而远距离迁飞,是其具有较大危害性、造成重大经济损失的主要原因。Ultrabithorax (Ubx),是Hox基因的一种,主要是控制了昆虫中胸到腹部第一节的发育,其与体节的分化、腹部附肢的退化和翅的形成都有很大的关系。近年来对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、蛱蝶(Junonia coenia)、家蚕(Bombyx mori)和乳草长蝽(Oncopeltus fasciatus)等少数物种的Ubx基因做了研究,研究发现Ubx基因与这些物种的前后翅形态差异的形成有关。对于飞蝗这类直翅目昆虫且系统进化中地位较低的昆虫少有研究。因此,比较研究东亚飞蝗的Ubx基因,有助于了解飞蝗前后翅形态差异形成的分子机理,也可以为Ubx基因演化的研究提供依据。本研究以东亚飞蝗为实验材料,通过基因克隆、半定量PCR和定量PCR研究Ubx基因在胚胎发育过程中的表达情况,通过免疫组化染色研究Ubx基因在前后翅中的表达情况,初步探讨了Ubx基因在东亚飞蝗前后翅形态差异形成的作用。研究结果如下:①Ubx基因保守片段的克隆通过已报道的Ubx基因的序列比较,找到保守片段,采用RT-PCR方法克隆了东亚飞蝗Ubx基因的保守片段,长225bp,能够编码74个氨基酸,命名为LmUbx。LmUbx含有YPWM和Homdomain两个结构域。并且与果蝇Ubx的6种蛋白亚型比较,LmUbx的氨基酸序列与IVa相似性较高。②LmUbx基因在胚胎发育过程中的表达情况采用半定量PCR和定量PCR研究了LmUbx基因在胚胎发育过程中的表达情况,结果表明LmUbx基因在早期胚胎有瞬时高表达,随后其表达降低,从第4dAEL开始表达水平又逐渐升高,到8dAEL时达到最高,在其后的胚胎发育过程中LmUbx的表达趋于稳定。③LmUbx基因在前后翅的差异表达情况使用抗Ubx/abd-A的单克隆抗体FP6.87对不同发育时期的东亚飞蝗胚胎进行免疫组化染色,发现LmUbx基因主要在胸部第三节(T3)和腹部第一节(A1)中表达,在胸部第二节(T2)有少量的表达,这与多数昆虫Ubx基因所调控的区域一致。研究表明LmUbx基因在在T2和T3之间表达有明显差异,可见在前后翅间呈明显的差异表达,与东亚飞蝗前后翅形态差异的形成有关。