利用RNAi技术沉默东方粘虫V-ATPase B亚基基因的研究

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RNA干扰(RNA interference,RNAi)是通过将体外转录合成一段与内源靶标基因同源的双链RNA(dsRNA)并导入生物体内抑制基因表达的技术,是目前研究基因功能最有效的工具。V-ATP酶(vacular-type ATPase)主要分布于原核生物和真核生物的细胞囊泡、溶酶体、突触小泡、高尔基体等内膜系统上,其主要生理功能是以水解ATP为能量跨膜转运H+的质子泵,或调控细胞内的pH值。而B亚基是V-ATPase的关键亚基。因此,对B亚基的任何干扰都会影响ATPase的活性,进而影响到生物的生存。本项研究利用特异性引物通过RACE方法克隆了东方粘虫(Mythimna separata)V-ATPAse B亚基的全长cDNA序列,并根据该序列设计扩增了东方粘虫V-ATPAse B亚基的三个片段,合成相应的dsRNA,以微量注射的方法导入3龄幼虫体内,观察试虫表型及存活情况,qRT-PCR检测结果表明,微量注射420bp的dsRNA后,能够显著降低东方粘虫中肠V-ATPase B亚基的表达水平,致使试虫死亡。研究结果表明,干扰效果受注射dsRNA的量及东方粘虫应用dsRNA的发育阶段的影响。从注射剂量上看,每头幼虫要注射dsRNA 0.45μg左右才能达到理想的干扰效果。从注射时期上看,在3龄幼虫前几个小时内为最佳时期。透射电镜结果显示,RNAi效应导致效应导致东方粘虫幼虫中肠上皮细胞内微绒毛、内质网、细胞核等细胞器超微结构的异常变化,为进一步深入研究V-ATPAse中的关键亚基基因及筛选具有控制害虫潜力的候选基因提供了基础。本项研究成功实现了东方粘虫体内V-ATPAse B亚基基因的沉默,这一干扰体系的建立为利用RNAi技术防控东方粘虫及其它鳞翅目害虫提供了参考。
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