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几丁质脱乙酰基酶 serpentine 和 yerndform 基因对果蝇翅发育
的影响
果蝇是重要的模式生物 ,其发育历程较为清晰明确,是研究发育过程中 基因功
Z—
能的理想模型,可为筛选新型农药靶基因提供良好的理论支掠。昆虫多数 为农业害虫,
对农业生产造成巨大经济损失。
儿丁质是昆虫表皮、消化道围食膜及各种组织所特有的成分。多种酶参与了 几丁
质的合成和降解过程,其中儿丁质脱乙醸基酶(CDAs) 在儿丁质的修饰和装 配中起作用。
CDAs 基因促进几丁质中与 P -1, 4 糖苜键连接的 N-乙酰基葡糖胺的乙酰氨基 脱
乙酰化,形成不同程度的脱乙酰基儿丁质( 乂称壳聚糖) 。由于人类和高等动物 没有代
谢几丁质的系统 ,因此 ,将儿丁质脱乙酰基酶作为研发环境友好型杀虫剂 的靶基因具
有较大的市场潜力 。
本研究 以果蝇儿丁质脱乙酰基酶 serpentine (serp) 和 vermiform (verm) 基
因为研究对象 ,采用 Gal4/UAS 系统, 通过对果蝇不同组织部位进行冃 的基因沉 默, 观
察果蝇发有情况 的方法, 对该基因在果蝇不同组织部位 的作用进行初步探 索; 其次 ,本
研究选择果蝇翅作为进一步研究对象 ,探究了果蝇翅中该基因的来源 及其功能。本文
主要从以下三个内容进 彳亍研究: 一 、serpentine 和 vermiform 基 因对果蝇发育的
影响选取模式生物果蝇,采用 Gal4/UAS 系统在果蝇全身 、表皮、 气管 、咽侧体、神
经、眼和翅中对 serpentine (serp) 和 vermiform (verm) 基 因进行干扰 ,观察目
的后代表型,探讨果蝇儿丁质脱乙醸基酶在果蝇不同组织部 位 中发挥的作用。
研究结果表明降低果蝇全身 、表皮和气管 中的 serp 和 verm 基因,均会导致 果蝇
死亡; 而降低果蝇翅 屮 serp 和 verm 基因的表达后发现果蝇并未致死, 但果蝇 翅出现缺
陷; 此外 ,在儿丁质含最低 的咽侧体、神经和眼中干扰 serp 和 verm 基因 后 ,并未影
响果蝇的生长发育。结果表明 serp 和 verm 基因主要在果蝇富含儿丁 质的部位发挥重
要作用。
二、 在果蝇翅发育过程中 serpentine 和 vermiform 基因门主性作用在实验 的
前期研究中发现在翅上干扰 serp 和 verm 基因后,果蝇并未致死, 但翅膀出现了 畸形。
Dong 等研究表明 serp 由脂肪体合成转运至气管,因此本章主要探讨果蝇 翅 serp 和
verm 基因的來源。
采用 UAS/Gal4 系统在脂肪体中特异性干扰 serp 和 verm 基因后,用 RT-qPCR 的
方法分别检测脂肪体中 serp 和 verm 基因的沉默效率以及翅上 serp 和 verm 基因的
表达量变化。结果发现, 干扰果蝇脂肪体上的 serp 和 verm 基因并不影响 翅上该基因
的表达量,所以 serp 和 verm 基因由果蝇翅细胞白主合成,而并不是先 由脂肪体合成
后再转运过來。
三、 果蝇翅发育中 serpentine fll vermiform
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