[目的]为探究保幼激素(juvenile hormone,JH)生物合成关键基因3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(HMGR)在白背飞虱Sogatella furcifera生殖中的作用.[方法]基于已公布的白背飞虱基因组和转录组数据,结合RT-PCR技术获得SfHMGR全长cDNA序列;采用RT-qPCR技术分析SfHMGR在白背飞虱不同发育阶段(1-5龄若虫和雌成虫)和雌成虫不同组织(头、肠道、脂肪体、卵巢和体壁)中的表达谱;通过RNAi技术靶向沉默SfHMGR后观察白背飞虱雌成虫卵巢的发育情况,统计单雌产卵量,用RT-qPCR测定JH生物合成下游基因SfJHAMT和SfFAMeT、JH信号传导相关基因SfMet和SfKr-h1以及卵巢发育关键基因SfVg和SfVgR的转录水平.[结果]克隆获得了白背飞虱SfHMGR(GenBank登录号:MW883397)的全长cDNA序列,开放阅读框长2724 bp,编码907个氨基酸,其编码蛋白预测的分子量为98.96 kD,理论等电点为6.15.序列分析表明,SfHMGR合有典型的HMG-CoA还原酶的保守结构域、C端3个HMG-CoA结合位点、N端7个典型的跨膜结构域.系统进化分析发现,SfHMGR与灰飞虱Laodelphax striatella和褐飞虱Nilaparvata lugens的HMGR亲缘关系最近,氨基酸序列一致性分别达92.40％和89.25％.发育阶段表达谱结果表明,SfHMGR在各阶段发育中期以及初羽化雌虫中高表达;组织表达谱结果显示,SfHMGR在雌成虫各组织中均有表达,在肠道中具有最高的转录水平.通过显微注射dsRNA抑制SfHMGR表达后,显著抑制了雌虫的单雌产卵量和卵巢的发育,并且SfJHAMT,SfFAMeT,SfKr-h1,SfVg和SfVgR的转录水平也被显著抑制.[结论]SfHMGR通过影响JH生物合成过程及其JH的信号传导来调控SfVg的转录水平,进而影响白背飞虱雌虫的卵巢发育和产卵量.

白背飞虱;3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶;保幼激素;繁殖;卵巢发育

周操;杨熙彬;龚明富;杨洪;龙贵云;贾泽艳;曾庆会;金道超

重庆师范大学生命科学学院,重庆401331;贵州大学昆虫研究所,贵州山地农业病虫害重点实验室,农业农村部贵阳作物有害生物科学观测试验站,贵阳550025;贵州大学烟草学院,贵阳550025

昆虫学报

[1]周操;杨熙彬;龚明富;杨洪;龙贵云;贾泽艳;曾庆会;金道超-.SfHMGR在白背飞虱生殖调控中的功能分析)[J].昆虫学报,2022(01):10-20

SfHMGR,SfJHAMT,SfFAMeT,SfMet,SfKr,SfVg,SfVgR,MW883397,striatella

白背飞虱,生殖调控,功能分析,保幼激素,juvenile,hormone,生物合成,关键基因,辅酶,还原酶,酶基因,Sogatella,furcifera,转录组数据,技术获得,全长,cDNA,qPCR,发育阶段,若虫,雌成虫,不同组织,脂肪体,体壁,RNAi,后观,虫卵,发育情况,产卵量,信号传导,h1,卵巢发育,转录水平,GenBank,登录号,开放阅读框,bp,编码蛋白,分子量,kD,等电点,序列分析,CoA,保守结构域,结合位点,跨膜结构域,系统进化分析,灰飞虱,Laodelphax,褐飞虱,Nilaparvata,lugens,亲缘关系,氨基酸序列,序列一致性,阶段发育,羽化,组织表达谱,显微注射,dsRNA,合成过程

0.301287