松材线虫Bxy-gpcr-5820基因的生物学功能OA

【目的】研究松材线虫G蛋白偶联受体(GPCR)相关基因Bxy-gpcr-5820的发育调控功能,阐明其在蓝光介导种群抑制中的分子机制,为开发松材线虫的新型防治技术提供理论依据。【方法】对不同物种间的Bxy-gpcr-5820同源蛋白进行多重序列比对、系统发育分析和蛋白结构预测。利用实时荧光定量PCR和原位杂交技术分析Bxy-gpcr-5820基因在松材线虫各发育阶段的表达水平和表达部位,以揭示其特异性表达模式;通过RNAi研究该基因对松材线虫胚胎发育和成虫活性的影响。【结果】(1)Bxy-gpcr-5820基因在松材线虫发育过程中呈现动态表达,表达量从3龄期开始显著上调,成虫期达到峰值,且雌性成虫的表达量显著高于雄性成虫;与松材线虫相比,其同源基因Ce-5820仅在秀丽隐杆线虫雌雄同体的个体中出现特异性表达。(2)原位杂交结果表明:Bxy-gpcr-5820基因在松材线虫胚胎期定位于体壁肌肉前体细胞上;幼虫至成虫期持续在体壁肌肉和肠道中表达。(3)Bxy-gpcr-5820基因干扰24 h后,干扰组松材线虫胚胎的孵化率与未被干扰的对照组相比显著下降;相较于对照组,干扰组2龄期和成虫期虫体的头部摆动频率显著降低,雌虫的产卵数量显著减少。Ce-5820基因干扰14 h后,秀丽隐杆线虫胚胎的孵化率与未被干扰的对照组相比无显著变化,但成虫的产卵量显著降低。表明RNAi对两种线虫的繁殖均起到抑制作用。【结论】Bxy-gpcr-5820基因能够显著抑制松材线虫的产卵量,并引发其运动能力下降,对松材线虫的全生命生长周期有重要的调控作用。