昆虫滞育激素—性信息素合成激活肽基因的结构特性、发育表达、功能的分析及其转录调控机理的研究

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鳞翅目昆虫DH-PBAN cDNA编码滞育激素(DH)、性信息素合成激活肽(PBAN)和另外三个神经肽,这五个神经肽都有共同的FX PR/KL(X=G,T,S)酰胺化的C末端.DH-PBAN基因主要在咽下神经节(SG)表达.DH在家蚕(Bombyx mori)中被证明具有诱导卵滞育的功能,PBAN则在鳞翅目昆虫中起到促进性信息素合成的作用.DH-PBAN基因存在于几种蛹滞育的鳞翅目昆虫中,但除PBAN能促进性信息素合成的功能外,其他神经肽功能还未知.我们试图研究DH-PBAN基因在棉铃虫(Helicoverpa armigera)蛹滞育中的功能,为此首先克隆了棉铃虫DH-PBAN cDNA,它编码194个氨基酸前体肽,根据保守的蛋白水解位点,经酶切后可得到33个氨基酸的PBAN,24个氨基酸的DH和另外三个FXPRL神经肽.同源比较发现棉铃虫DH-PBAN编码的神经肽与其他已知鳞翅目DH-PBAN编码的神经肽有高度同源性.与家蚕诱导滞育的功能不同,注射DH并不能诱导棉铃虫蛹滞育.Northern blot和半定量RT-PCR分析的结果表明非滞育棉铃虫蛹SG的DH-PBAN mRNA含量显著高于滞育蛹.根据这一现象,给滞育棉铃虫注射DH,提高其体内DH含量,可有效地打破棉铃虫的蛹滞育.这说明DH-PBAN基因的高表达可以促进棉铃虫的蛹发育,而低表达可以使到它进入滞育.进一步发现DH解除蛹滞育的功能是温度依赖的.体内和体外的实验证明DH能刺激前胸腺产生蜕皮激素,说明DH可能是通过提高体内的蜕皮激素量达到解除滞育的功能.
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