赵小明，贾盼,2，勾昕,2，刘卫敏，马恩波，张建珍

（1山西大学应用生物学研究所，太原 030006；2山西大学生命科学学院，太原 030006）

飞蝗内表皮蛋白基因LmAbd-5的表达与功能分析

赵小明1，贾盼1,2，勾昕1,2，刘卫敏1，马恩波1，张建珍1

（1山西大学应用生物学研究所，太原 030006；2山西大学生命科学学院，太原 030006）

【目的】基于飞蝗（Locusta migratoria）转录组数据库获得内表皮蛋白（endocuticle structural glycoprotein）基因LmAbd-5的cDNA序列，分析该基因的序列特征和mRNA表达特性，采用RNAi方法分析其生物学功能，探讨其在飞蝗表皮形成中的作用，为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】采用生物信息学方法搜索飞蝗转录组数据库，获得LmAbd-5 cDNA全长序列并克隆验证；采用SignalP在线软件分析蛋白的信号肽，利用SMART网站预测其功能域，使用MEGA 7.0软件中neighbor-joining（NJ）方法，与其他昆虫同源序列进行聚类分析；采用reverse-transcription quantitative PCR（RT-qPCR）方法检测LmAbd-5在飞蝗5龄第2天若虫不同组织部位和5龄不同发育时期体壁组织中的表达情况，揭示其组织和时期表达模式；采用RNA干扰（RNAi）技术及透射电镜技术（TEM）观察沉默LmAbd-5后对飞蝗生长发育和表皮结构的影响。【结果】通过搜索得到LmAbd-5 cDNA全长序列并进行了克隆和测序验证，获得520 bp全长cDNA序列，其中ORF为303 bp；基因结构分析显示该基因含有3个外显子；功能域分析发现其含有1个信号肽和1个几丁质结合域（chitin binding domain 4，ChtBD4），与沙漠蝗、白蚁、赤拟谷盗等的Abd-5结构类似；BLAST分析结果表明Abd-5在昆虫中高度保守，飞蝗与沙漠蝗Abd-5序列一致度高达81%；对其保守基序进行WebLogo分析发现LmAbd-5属于表皮蛋白CPR家族中的RR-1亚类；聚类分析结果显示，LmAbd-5与沙漠蝗和白蚁的Abd-5显示出较近的亲缘关系；……