文献类型： 中文期刊

作者： 唐志娟 ¹ ; 朱香镇 ² ; 张开心 ² ; 李东阳 ² ; 姬继超 ² ; 高雪珂 ² ; 雒珺瑜 ² ; 崔金杰 ² ; 王丽 ² ; 皇甫宁博 ² ; 陈招荣 ¹ ;

作者机构： 1.天津农学院园艺园林学院

2.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室

关键词： 龟纹瓢虫;酪氨酸脱酸酶;PjTDC1;章鱼胺;时空表达;生殖发育;RNA干扰

期刊名称： 棉花学报

ISSN： 1002-7807

年卷期： 2024 年 36 卷 006 期

页码： 525-534

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】明确龟纹瓢虫（Propylea japonica）酪氨酸脱羧酶（tyrosine decarboxylase, TDC）基因的结构特征、分子特性和表达情况，探明其作为章鱼胺关键合成酶基因在瓢虫生殖发育中的调控作用。【方法】通过生物信息学软件分析鉴定了龟纹瓢虫PjTDC1～4基因及其结构特征，选择其中PjTDC1基因，采用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）、实时定量聚合酶链式反应（quantitative real-time PCR, qRT-PCR）和RNA干扰（RNA interference, RNAi）技术，探索了PjTDC1基因在不同组织和不同发育时期的表达模式及其在龟纹瓢虫中的功能。【结果】生物信息学分析表明，龟纹瓢虫中存在4个TDC基因，并命名为PjTDC1～4。4个龟纹瓢虫TDC蛋白均有PLN02880结构域。PjTDC1基因开放阅读框共1 728 bp，编码575个氨基酸残基。龟纹瓢虫PjTDC1蛋白与甘薯小象甲（Cylas formicarius）的TDC蛋白有最高的同源性。PjTDC1基因在龟纹瓢虫不同发育阶段均有表达，在幼虫期和羽化1～7 d的雌虫中的表达量均逐渐降低，其中在1龄幼虫中表达量最高，在卵期、4龄幼虫及7日龄雌成虫中表达量较低。PjTDC1基因在不同组织中均有表达，但主要在卵巢、背部表皮和头部中有较高的表达量。RNAi试验结果显示，PjTDC1基因沉默抑制龟纹瓢虫卵母细胞中卵黄沉积，除此之外，在双链RNA注射后的第1天和第3天，处理组初级卵母细胞宽度显著小于对照组卵母细胞宽度，分别降低10.03%和18.60%。【结论】明确了龟纹瓢虫TDC基因的基本结构特征，以及PjTDC1在龟纹瓢虫不同发育阶段和不同组织的时空表达模式，明确了其在龟纹瓢虫卵母细胞的卵黄沉积过程中的正向调控作用，可为进一步解决龟纹瓢虫大规模人工扩繁难题提供理论依据。