樱桃红蟑螂防御素基因SlDefensin1-3鉴定及体内诱导表达OA

【目的】鉴定樱桃红蟑螂Shelfordella lateralis的防御素(defensin)基因,并探究其时空表达特征及在细菌和杀虫剂胁迫下的表达响应。【方法】基于樱桃红蟑螂转录组数据,组装并克隆其防御素基因;采用RT-qPCR测定樱桃红蟑螂3个SlDefensin基因(SlDefensin1-3)在其不同发育阶段(1和4龄若虫及雌雄成虫)、4龄若虫不同组织(表皮、头、胸、足、脂肪体和血淋巴)及分别经大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和溴氰菊酯(1×10^(-5) mg/L)处理后的4龄若虫中的表达量。【结果】克隆得到樱桃红蟑螂3个SlDefensin基因(SlDefensin1-3)(GenBank登录号分别为PX433639,PX433640和PX433641),开放读码框分别编码71,72和75个氨基酸,预测蛋白分子量分别为7.7,8.0和8.0 kD,理论等电点分别为6.9,9.0和9.2。SlDefensin1和SlDefensin2在樱桃红蟑螂雄成虫中表达量最高,SlDefensin3在1龄若虫和雌成虫中表达量最高;SlDefensin1-3在4龄若虫血淋巴中高表达,SlDefensin2和SlDefensin3在4龄若虫脂肪体中亦有较高的表达量。与对照组比,SlDefensin1能够被金黄色葡萄球菌显著诱导表达;SlDefensin2能够被大肠杆菌持续诱导表达,在处理后48 h时达到峰值;SlDefensin3的表达量在金黄色葡萄球菌诱导的早期瞬时上调;溴氰菊酯处理抑制了SlDefensin1和SlDefensin3的表达,而SlDefensin2在溴氰菊酯处理早期能够被舜时诱导表达。【结论】樱桃红蟑螂中鉴定出了3个SlDefensin基因,且这3个基因在樱桃红蟑螂不同发育阶段、若虫不同组织中及细菌和杀虫剂胁迫下表现出差异化表达。本研究结果为解析其免疫防御机制及防御素在天然抗菌剂或资源昆虫开发利用中的应用提供了基础。