近日，鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物與昆蟲(chóng)互作團(tuán)隊(duì)在棉鈴蟲(chóng)性別決定研究方面取得階段研究進(jìn)展。相關(guān)成果以“Characterization of the first W-unique protein-coding gene for gender determination in Helicoverpa armigera”為題的論文在線發(fā)表于Frontiers in Genetics。鄭州大學(xué)為第一完成單位，農(nóng)學(xué)院師資博士后鄧中原為第一作者。該工作得到了鄭州大學(xué)博士后啟動(dòng)基金等項(xiàng)目的支持。

棉鈴蟲(chóng)（Helicoverpa armigera）是一種全球性重要農(nóng)作物害蟲(chóng)，性染色體系統(tǒng)為雌性（WZ） /雄性（ZZ）。由于棉鈴蟲(chóng)卵期和幼蟲(chóng)期不存在明顯的性別差異，因此在化蛹前很難準(zhǔn)確的進(jìn)行性別判斷，W染色體特異性序列標(biāo)記可用于準(zhǔn)確地進(jìn)行性別鑒定，進(jìn)而加速棉鈴蟲(chóng)早期性別差異的研究。本研究利用公共數(shù)據(jù)庫(kù)中雌雄混合的棉鈴蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)同棉鈴蟲(chóng)雄性基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，篩選獲得了4855個(gè)W連鎖候選的序列，從中選出17個(gè)非轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行PCR篩選，獲得了一條只在雌性蛹中可以檢測(cè)到的序列（SRR1015458.67499）。利用本研究和先前報(bào)道的雌性特異性RAPD標(biāo)記AF18分別對(duì)雌雄棉鈴蟲(chóng)DNA進(jìn)行檢測(cè)，證實(shí)SRR1015458.67499是W染色體（GUW1）特有的單拷貝蛋白編碼基因，而AF18是位于不同染色體上的多拷貝轉(zhuǎn)座子。以GUW1為標(biāo)記物，對(duì)30例棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)進(jìn)行性別鑒定，結(jié)果顯示雌雄比例為1.14:1.00。GUW1和Hadsx剪接轉(zhuǎn)錄本分析均表明棉鈴蟲(chóng)胚胎細(xì)胞系QB-H a-E-1為雄性細(xì)胞系。本研究中GUW1不僅是棉鈴蟲(chóng)各階段及其細(xì)胞系性別鑒定的可靠DNA標(biāo)記，而且是鱗翅目昆蟲(chóng)中第一個(gè)被鑒定到的W染色體特異性蛋白編碼基因。該研究更新了人們對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)W染色體上是否存在編碼蛋白基因的認(rèn)識(shí)，為棉鈴蟲(chóng)性別決定信號(hào)通路的解析奠定了基礎(chǔ)。

文章鏈接：https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00649鄭州大學(xué)版權(quán)所有，禁止非法轉(zhuǎn)載！2020-08-06 11:11:30