摘要:为揭示家蚕对呋虫胺(4 mg/L)胁迫的解毒酶系代谢响应及转运蛋白基因表达变化,本研究分析了中肠、脂肪体、中部丝腺和后部丝腺的转录组数据,并通过qRT-PCR验证了差异表达的解毒酶基因。结果显示,细胞色素P450酶系(cytochrome P450,P450)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)、UDP葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyltransferase,UGT)等解毒酶相关差异表达基因,以及与解毒代谢相关的转运蛋白ATP结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette,ABC)和溶质载体药物转运体(solute carrier,SLC)基因家族的表达在不同组织中有显著差异。P450酶系中,CYP6AN2、CYP4G23、CYP340a1和CYP15C1在中肠、脂肪体、中部丝腺和后部丝腺的表达上调,CYP18a1、CYP6AN2和CYP340C1在中肠、中部丝腺和后部丝腺表达下调,脂肪体未见下调基因。CarE基因中,ae19、NOTUM、ie2等在中肠、脂肪体、丝腺的表达上调,Care11、cce3、cce6等基因表达下调。GST基因在中肠、脂肪体和丝腺的主要上调基因为GSTt1、GSTe2和GSTd1,GSTd2、GST1-like、GSTe1等下调。UGT基因在中肠、脂肪体、丝腺的上调基因包括UGT47A1、LOC100862822等,而UGT10288在中肠、中部丝腺和后部丝腺表达下调。ABC基因中,ABCF2、ABCG、ABCD2、ABCF4等基因表达上调,ABCF4、ABCF1、ABCGBm3、ABCG1等基因表达下调。SLC基因在各组织中的上调基因为SLC2A6、SLCO4A1、SLC12A4等,而下调基因为SLC-17.2、SLC35B1、SLC23A2等。酶活性分析显示,呋虫胺处理后中肠和脂肪体的P450、CarE、GST和UGT酶活性显著变化(P<0.01),而丝腺未见显著变化。Western blot结果表明,呋虫胺显著诱导了CYP6AN2和ie2蛋白的上调。总之,家蚕对杀虫剂胁迫的代谢响应在不同组织中具有差异性,解毒酶基因的表达和酶活性受到显著调控。
文章目录
1 材料与方法
1.1 材料与主要试剂
1.2 家蚕饲养及农药处理
1.3 HE切片分析
1.4 RNA提取
1.5 转录组测序
1.6 差异表达基因筛选
1.7 差异表达基因的qRT-PCR 验证
1.8 家蚕解毒酶样品液制备及酶活性检测
1.9 家蚕P450家族(CYP6AN2)和CarEs家族(ie2)蛋白免疫印迹分析
1.10 数据处理
2 结果与分析
2.1 呋虫胺处理后的家蚕组织结构变化
2.2 呋虫胺对家蚕各组织中解毒酶系基因家族表达的影响
2.3 呋虫胺对家蚕各组织中转运蛋白基因家族表达的影响
2.4 解毒酶系家族差异表达基因的qRT-PCR 验证
2.5 呋虫胺对家蚕各组织中解毒酶酶活性的影响
2.6 呋虫胺对家蚕各组织中P450和CarEs蛋白表达的影响
3 讨论