[目的]麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是重要的农业害虫,滞育使其度过夏季和冬季的极端环境.本研究旨在探析麦红吸浆虫滞育进程中热激蛋白60(heat shock protein 60,Hsp60)基因表达与滞育发育及温度耐受性之间的关系.[方法]采用RACE和RT-PCR技术克隆麦红吸浆虫SmHsp60 cDNA全长序列并进行生物信息学分析;采用qPCR技术检测SmHsp60在麦红吸浆虫滞育前至滞育后发育不同阶段(滞育前、滞育、滞育后静息和滞育后发育)幼虫及越夏幼虫在极端高温[35,40,45和50℃水浴中处理1 h以及35℃水浴中0(对照),15,30,60和120 min]和越冬幼虫在极端低温[0,-5,-10和-15℃处理1 h以及-5℃处理0(对照),15,30,60和120 min]胁迫下的表达量;通过原核表达和亲和柱层析技术获得SmHsp60重组蛋白,采用比色法和SDS-PAGE法测定重组蛋白SmHsp60抑制苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)43 ℃下热聚集的能力.[结果]获得麦红吸浆虫SmHsp60(GenBank登录号:KR733065)cDNA全长序列,长2 270 bp,开放阅读框长1 722 bp,编码573个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为60.7 kD.氨基酸序列分析表明,SmHsp60具有线粒体Hsp60典型的标签序列,与同为瘿蚊科(Cecidomyidae)的甘蓝瘿蚊Contarinia nasturtii Hsp60序列一致性最高、亲缘关系最近.qPCR检测结果表明,麦红吸浆虫SmHsp60在滞育阶段表达量没有显著变化,但在滞育后静息阶段逐渐升高,在滞育后静息阶段早中期即12月和翌年1月达到最高,显著高于在其他发育阶段的.与未处理的对照相比,35和40 ℃下1 h以及35℃下30～60 min时可显著诱导越夏幼虫SmHsp60上调表达;-5 ℃下1 h可显著诱导越冬幼虫SmHsp60上调表达,但高于45℃和低于-10℃ 的表达量没有显著变化.获得了高纯度的SmHsp60重组蛋白,可有效保护MDH免遭热聚沉,具有显著的分子伴侣功能.[结论]SmHsp60参与麦红吸浆虫滞育调控,可能与滞育终止及滞育期间的耐热和耐寒性相关.
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