桑螟细胞色素P450基因的鉴定及在不同来源样本和杀虫剂诱导下的表达分析

桑螟(Glyphodes pyloalis)是桑树的主要害虫,因其对专用杀虫剂产生了一定抗性,导致防治效果下降。从分子水平研究桑螟对杀虫剂的抗性机制,有利于制定新的防治策略。通过对桑螟中肠转录组数据分析,鉴定了2个细胞色素P450基因CYP9A20和CYP324A19。系统进化分析表明,桑螟CYP9A20和CYP324A19基因均属于CYP3家族,其中CYP324A19基因编码氨基酸序列与同属鳞翅目的稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)的同源序列亲缘关系比较近,序列相似度为63%;桑螟CYP9A20基因编码氨基酸序列同样与稻纵卷叶螟的同源序列亲缘关系较近,序列相似度高达80%。以浙江省杭州、湖州和海宁3个蚕区桑园采集的桑螟样本提取DNA,经qRT-PCR分析幼虫中肠的CYP9A20基因表达水平没有明显差异,而CYP324A19基因的表达水平存在显著差异,其中来自湖州、海宁的桑螟样本中该基因的表达量分别为来自杭州的桑螟样本的3.2倍、3.0倍。用15μg/m L辛硫磷和15μg/m L残杀威处理来自湖州的桑螟幼虫24 h后,qRT-PCR检测CYP9A20基因在幼虫中肠中的表达水平无明显变化,而CYP324A19基因的表达显著上调,辛硫磷、残杀威处理后该基因的表达量分别上调4.0倍、7.8倍。研究结果表明,桑螟的2个细胞色素P450基因在进化上出现了不同分歧,从而导致二者在功能上可能存在明显差异,CYP324A19基因可能通过上调表达参与桑螟对杀虫剂胁迫的响应过程。