水稻二化螟小分子量熱激蛋白功能分析

項目摘要

小分子量熱激蛋白（Small heat shock proteins，sHSPs）是一類分子量在12 – 43 KDa、包含有保守α-晶狀體結構域的熱激蛋白。該類蛋白質廣泛存在生物體中，它的分子伴侶活性與生物體的許多重要功能有著密切聯繫。水稻二化螟（Chilo suppressalis）是水稻上的重要害蟲之一，可對水稻生產造成嚴重影響。本項目從生態、生理和分子等多角度出發，運用RACE、Real-time、蛋白表達以及RNAi等技術，擬探明小子量熱激蛋白在水稻二化螟生長發育與生殖中的作用、與水稻二化螟溫度耐受性的關係以及在水稻二化螟滯育中的作用，了解水稻二化螟不同小分子量熱激蛋白各自的功能，以揭示氣候變化條件下水稻二化螟暴發成災的分子生態機理，為該蟲的綜合治理提供科學依據。

結題摘要

本項目主要從二化螟小分子量熱激蛋白基因的克隆與分析；不同實驗條件下二化螟體內內參基因的篩選；小分子量熱激蛋白與二化螟生長發育和生殖的關係；小分子量熱激蛋白在二化螟生理、溫度耐受性和滯育中的作用；二化螟小分子量熱激蛋白表達分析開展了研究。主要研究結果如下：鑑定了11種新的二化螟的小分子量熱激蛋白，它們都具有小分子量熱激蛋白保守的家族特徵—α-晶狀體結構域。目前，已經從二化螟體內獲得了16種小分子量熱激蛋白，除了CsHSP21.3，CsHSP27.3和CsHSP17.2，其他14種都包含V/IXI/V基序。在這16種二化螟小分子量熱激蛋白中，僅有2種小分子量熱激蛋白基因具有內含子，分別為Cshsp21.4具有1個內含子，Cshsp21.7a具有2個內含子。對二化螟的9個看家基因進行了篩選發現：二化螟幼蟲不同的組織或器官中H3為最穩定的內參基因，在不同的溫度處理下，EF1為最穩定的內參基因，在二化螟不同生長發育階段，EF1為最穩定的內參基因，在雌雄蛹中，H3為最穩定的內參基因，在雌雄成蟲中，EF1為最穩定的內參基因。不同種小分子量熱激蛋白在二化螟的不同生長發育階段表達的模式各不相同。Cshsp17.2，Cshsp19.9，Cshsp20.6，Cshsp22.9a，Cshsp22.9b，Cshsp23.9a，Cshsp23.9b和Cshsp25.7在一齡幼蟲體內的表達水平最高，Cshsp21.3和Cshsp27.3在三齡幼蟲時達到最大表達水平，Cshsp24.3在雄蛹中達到最高水平。Cshsp19.8、Cshsp21.7b、Cshsp24.4、Cshsp19.9、Cshsp23.9a和Cshsp22.9b對高溫有非常強的回響度，而Cshsp22.9a、Cshsp19.9、Cshsp23.9a和Cshsp22.9b對低溫有非常強的回響度。Cshsp21.4、Cshsp21.7a和Cshsp21.3.對高低溫都不回響。Cshsp19.8，Cshsp21.4，Cshsp21.5，Cshsp21.7a和Cshsp21.7b的表達水平在1月15日到2月12日之間都呈現下降的趨勢，而此時正是二化螟剛剛解除滯育。通過本項目的研究明確了二化螟體內的小分子量熱激蛋白的種類及基因成分；初步探明各個小子量熱激蛋白在二化螟體內的不同的功能作用，為闡明該蟲暴發成災的分子生態機制提供了理論依據。

水稻二化螟小分子量熱激蛋白功能分析

基本介紹

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