螺虫乙酯抑制西花蓟马卵孵化的蛋白质组学分析

【目的】前期研究发现,螺虫乙酯处理西花蓟马（Frankliniella occidentalis）0 h卵24 h后,造成卵壳破裂从而抑制卵孵化出若虫。本研究旨在探究螺虫乙酯处理西花蓟马0 h卵24 h后引起卵形态结构发生变化的原因,寻找螺虫乙酯抑制西花蓟马0 h卵孵化的关键蛋白,揭示螺虫乙酯抑制西花蓟马卵孵化的分子机制。【方法】以西花蓟马0 h卵为研究对象,使用浓度为14.42 mg·L^-1的螺虫乙酯处理24 h后,采用无标记定量（Label-free）蛋白质组学技术分析螺虫乙酯处理组与对照组之间的差异表达蛋白。利用Gene Ontology（GO）富集分析和KEGG通路分析对筛选出的差异表达蛋白进行功能注释和通路分析等生物信息学分析,并通过平行反应监测（PRM）技术验证差异蛋白的表达量。【结果】螺虫乙酯处理后共有204个蛋白差异表达,其中124个蛋白表达量上调,80个蛋白表达量下调。生物信息学分析表明,上调的差异表达蛋白主要参与物质合成和代谢通路,下调的差异表达蛋白主要参与对外界刺激的防御反应通路。此外,利用PRM技术对差异表达蛋白进行鉴定,结果表明螺虫乙酯处理西花蓟马0 h卵24 h后,三磷酸鸟苷环水解酶1-1、三磷酸鸟苷环水解酶1-2、类谷胱甘肽硫-转移酶、脂酰辅酶A还原酶蛋白表达量显著上调,西花蓟马卵的类内表皮结构糖蛋白SgAbd-2、类铜/锌-超氧化物歧化酶、O-乙酰基转移酶蛋白表达量显著下调,且类内表皮结构糖蛋白SgAbd-2表达量下调最为明显。PRM技术验证结果与蛋白质组学的结果一致。【结论】上述蛋白可能在西花蓟马卵孵化过程中发挥多种功能,其中类内表皮结构糖蛋白SgAbd-2与昆虫表皮分化等生命活动相关,推测螺虫乙酯抑制了类内表皮结构糖蛋白SgAbd-2的表达,从而造成西花蓟马0 h卵出现卵壳破裂的现象,类内表皮结构糖蛋白SgAbd-2可能在西花蓟马0 h卵孵化的过程中发挥重要作用。