周氏嚙小蜂熱激蛋白Hsp70的cDNA全長(zhǎng)序列及應(yīng)用
【專利說明】周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70的cDNA全長(zhǎng)序列及應(yīng)用
[0001] 本發(fā)明得到：國家自然科學(xué)基金（31201730);天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目 (20110602);天津師范大學(xué)博±基金（52XB1003)及天津市動(dòng)植物抗性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金 的資助。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于分子生物技術(shù)領(lǐng)域，研究周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70的CDNA全長(zhǎng)序列 和不同溫度下Hsp70表達(dá)的變化。
【背景技術(shù)】
[0003]熱激蛋白化atshockprotein化sp)是一類在生物體內(nèi)廣泛存在的，對(duì)體內(nèi)外 環(huán)境變化極為敏感的高保守性蛋白質(zhì)，廣泛參與了各種生理代謝途徑，近年來已成為生物 研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)。根據(jù)其分子量的大小可將其分為不同的蛋白家族，其中Hsp70與 溫度脅迫應(yīng)激性密切相關(guān)。溫度是影響生物體生存至關(guān)重要的環(huán)境因子，只有在一定的溫 度范圍內(nèi)生物體才能進(jìn)行物質(zhì)能量代謝W維持正常生理活動(dòng)，超出溫度的耐受范圍都會(huì)使 生物的生長(zhǎng)發(fā)育停滯甚至死亡。一般來說生物體受到高溫或低溫刺激后，蛋白合成量會(huì)有 顯著變化，用W增強(qiáng)抗逆境能力。由于熱激蛋白會(huì)在脅迫消除后一段時(shí)間內(nèi)保持一定的含 量使生物體更好生存，可W認(rèn)為其存在對(duì)于生物體適應(yīng)環(huán)境有著重要作用。
[0004]周氏曬小蜂紐(旭ioiaYang是我國重要入侵物種美國白蛾巧 (化ury)的重要寄生性天敵，體長(zhǎng)1.1-1. 5mm，群集內(nèi)寄生于美國白蛾蛹中，是抑制 美國白蛾的主要天敵因子，對(duì)控制美國白蛾的危害起到重要作用。除寄生于美國白蛾外，還 可寄生于鱗翅目的枯葉蛾科、毒蛾科、舟蛾科、尺蛾科、菜蛾科和雙翅目的蛹科、寄蛹科及銷 翅目的葉甲科和瓢甲科等。
[0005]通過野外釋放C 可W達(dá)到有效防治美國白蛾的目的。然而，在野外環(huán)境 下，C 的活力會(huì)受到多重因素的影響，其中，溫度作為一個(gè)主要生態(tài)因素，會(huì)影響C 的生命力。在合適的溫度范圍投放小蜂，才會(huì)起到更好的防治效果。本發(fā)明通過轉(zhuǎn)錄 組測(cè)序，報(bào)道了一個(gè)周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70的CDNA全長(zhǎng)序列，該序列可為深入研究周 氏曬小蜂的溫度耐受性機(jī)制奠定基礎(chǔ)。通過實(shí)時(shí)巧光定量PCR方法，研究不同溫度下白蛾 周氏曬小蜂化p70基因表達(dá)的變化，研究結(jié)果可為科學(xué)利用天敵昆蟲周氏曬小蜂提供理論 基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是報(bào)道一個(gè)周氏曬小蜂熱激蛋白基因Hsp70基因的cDNA全序列及 其對(duì)于溫度協(xié)迫的影響。
[0007] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得周氏曬小蜂熱激蛋白基因Hsp70 基因的全序列，在通過RT-qPCR的方法研究不同溫度下Hsp70基因表達(dá)的變化。
[000引為此本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容： 周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70的核巧酸序列，該序列全長(zhǎng)1083bp，含完整的開放閱讀 框，具有SEQIDNO. 1所示的核巧酸序列。對(duì)應(yīng)的氨基酸序列如SEQIDNO. 2所示；該序列 編碼360個(gè)氨基酸，分子量為39. 9邸曰，等電點(diǎn)為6. 92。
[0009] 本發(fā)明進(jìn)一步公開了周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70的核巧酸序列在用于檢測(cè)防治 美國白蛾病方面的應(yīng)用。所述防治美國白蛾指的是：Hsp70基因表達(dá)受溫度調(diào)控，通過檢測(cè) Hsp70基因的表達(dá)情況，可W得知周氏曬小蜂對(duì)于溫度脅迫的耐受情況，在低于周氏曬小蜂 承受極限溫度下釋放小蜂，可W更好的起到防治美國白蛾的目的。通過實(shí)時(shí)巧光定量PCR 方法，研究不同溫度下白蛾周氏曬小蜂化p70基因表達(dá)的變化，研究結(jié)果可為科學(xué)利用天 敵昆蟲周氏曬小蜂提供理論基礎(chǔ)。
[0010] 周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70基因，其CDNA序列和編碼氨基酸的序列如表1、表2所 /J、-O

本發(fā)明公開的周氏曬小蜂熱激蛋白Hsp70的cDNA全長(zhǎng)序列的優(yōu)點(diǎn)在于： (1)本發(fā)明是在國內(nèi)外首次公開周氏曬小蜂化p70基因的CDNA全序列，該序列可為深 入研究周氏曬小蜂的溫度耐受性機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
[0012] (1)在通過RT-qPCR的方法研究不同溫度下Hsp70基因表達(dá)的變化，結(jié)果顯示在 不同溫度條件下周氏曬小蜂體內(nèi)的Hsp70基因的表達(dá)水平處于一個(gè)動(dòng)態(tài)過程中，高溫和低 溫脅迫都使周氏曬小蜂體內(nèi)Hsp70有一個(gè)高的表達(dá)量，在40°C和-7°C體內(nèi)表達(dá)量最大。因 此本發(fā)明的提出研究了周氏曬小蜂適應(yīng)外界環(huán)境的變化，避免受到脅迫因子對(duì)自身的傷害 的保護(hù)機(jī)制，對(duì)于防治美國白蛾有重大意義，為綠色防治林業(yè)害蟲提供了一個(gè)新的思路和 技術(shù)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為周氏曬小蜂化p70在相同時(shí)間不同溫度脅迫下表達(dá)變化。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例說明本發(fā)明，運(yùn)里所述實(shí)施例的方案，不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的專 業(yè)人員按照本發(fā)明的精神可W對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和變化，所述的運(yùn)些改進(jìn)和變化都應(yīng)視為在本 發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)由權(quán)利要求來限定；其中所用試劑均有市售。本發(fā)明中 所述的提取白蛾周氏曬小蜂總RNA的提取，CDNA的合成，實(shí)時(shí)巧光定量RT-qPCR等方法都 是本領(lǐng)域成熟的技術(shù)，試劑盒TransSc;ript?RT、TransSta;rt?TopGreenqPCRSuperMix等 都可W從生產(chǎn)商家購買。
[001引實(shí)施例1 : 獲得白蛾周氏曬小蜂Hsp70基因序列 實(shí)驗(yàn)材料取自室內(nèi)傳代培養(yǎng)的白蛾周氏曬小蜂(培養(yǎng)條件：于人工氣候箱（PQX-350H) 中，溫度25°C，相對(duì)濕度60%~80%，無光黑暗)。取羽化后24h內(nèi)的雌性周氏曬小蜂，于解剖 鏡下切取觸角，立即浸于RNAlater(Ambion公司，AM7020)中；每200頭雌性白蛾周氏曬小 蜂的觸角膽存于一個(gè)1. 5mL離屯、管中，共捜集8管樣品，并于-2(TC下低溫保存，樣品制備 完成后送華大基因科技服務(wù)有限公司化ttp://www.genomics,cn/index)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。
[0016] 應(yīng)用高通量測(cè)序平臺(tái)IlluminaHiSeqTM2000對(duì)周氏曬小蜂觸角樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組 測(cè)序，采用Trinity軟件對(duì)每個(gè)讀取序列片段進(jìn)行聚類后拼接成unigene，再結(jié)合生物信 息學(xué)軟件進(jìn)行祀標(biāo)序列cDNA全長(zhǎng)的判定，進(jìn)行Blast同源序列檢索予W確認(rèn)，得到化p70 基因cDNA序列和編碼氨基酸的序列。
[0017] 實(shí)施例2: 總RNA的提取 選取30頭左右白蛾周氏曬小蜂進(jìn)行不同溫度處理，高溫處理（Ih)為28°C、32°C、36°C、 4〇°c和42°c;低溫處理（比）為irc、6°c、rc、-3°C、-7°C。處理后產(chǎn)物立即使用或保存 于-20°C冷凍。
[0018] (I)取30頭左右白蛾周氏曬小蜂置于I. 5血的無菌離屯、管內(nèi)，倒入液氮并迅速用 研磨棒進(jìn)行充分研磨。將600yLTrizon溶液加入離屯、管，靜置5min。
[0019] (2)將200yL氯仿加入離屯、管，劇烈振蕩15s，靜置3min。
[0020] (3) 4°C下1200化pm離屯、15min，將上層無色水相轉(zhuǎn)入新無菌離屯、管中，加入 400yL異丙醇，-20°C下放置 20min，12000巧m離屯、lOmin。
[0021] (4)小屯、倒掉管中液體，保留沉淀，加入600yL75%乙醇洗涂沉淀。4°C下7500巧m 離屯、5min，再重復(fù)一次乙醇洗涂沉淀操作。
[0022] (5)小屯、棄去上清液，室溫干燥2min。將RNA沉淀溶于20yLRelutionBuffer中， 必要時(shí)可55°C-60°C水浴IOmin。
[0023] (6)所得沉淀即為白蛾周氏曬小峰總RNA，產(chǎn)物立即使用或冷凍保存于-70°C 實(shí)施例3 : cDNA的合成 W實(shí)施例2所述白蛾周氏曬小蜂總RNA作為模板。取一消毒的0.2mL離屯、管，加入W下反應(yīng)體系（20JiL體系）：TotalRNA5JiL,orRandomPrimer(N9) (0.1Hg/JiDlyL， 2XTSReactionMixIOuL，TransScript?RT/RIEnzymeMixIuL，RNase-freeWater 3yL，混勻。
[0024] 反應(yīng)條件為25°C水浴保溫10分鐘，42°C水浴保溫30分鐘，85°C高溫加熱5分鐘， W使離屯、管中存留的TransScript?RT失去活性。產(chǎn)物立即使用或保存于-20°C冷凍。
[002引 實(shí)施例4 : 巧光定量PCR反應(yīng)體系和條件 (1) 引物設(shè)計(jì)：根據(jù)所得化p70基因的全長(zhǎng)序列，使用Primer5軟件設(shè)計(jì)適用于實(shí)時(shí) 巧光PCR檢測(cè)的特異性引物，引物序列如下：
(2) 實(shí)時(shí)巧光PCR:運(yùn)用SYBRGreen嵌合巧光法進(jìn)行RT-PCR分析。使用CF96XPCR儀 (Bio-Rad)進(jìn)行PCR反應(yīng)。W上述實(shí)施例3中合成的CDNA為模板，用上述（1)中所設(shè)計(jì)的 特異性引物，進(jìn)行實(shí)時(shí)巧光PCR擴(kuò)增反應(yīng)，每個(gè)樣品設(shè)3個(gè)平行管，擴(kuò)增后所得3個(gè)平行管 的Ct值(即每個(gè)反應(yīng)管內(nèi)的巧光信號(hào)到達(dá)設(shè)定的域值時(shí)所經(jīng)歷的反應(yīng)循環(huán)數(shù)）取平均數(shù)。 [0026]實(shí)時(shí)巧光PCR擴(kuò)增體系設(shè)置如下：
實(shí)時(shí)巧光PCR擴(kuò)增參數(shù)設(shè)置如下： 50°C120s； 95°C120s;95°CIs;60°C30s(40 個(gè)循環(huán)）； 白蛾周氏曬小蜂在不同溫度下Hsp70基因相對(duì)表達(dá)量計(jì)算： 當(dāng)目的基因與內(nèi)參基因的擴(kuò)增效率相近時(shí)，采用廠&&ET法計(jì)算各個(gè)溫度下化p7〇基因 的mRNA相對(duì)表達(dá)量，用SPSS19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan氏新復(fù)極差法檢驗(yàn) 不同處理間差異顯著性。
[0027] 圖1為不同溫度下周氏曬小蜂化p70基因的相對(duì)表達(dá)量。從圖中看出無論是高溫 還是低溫都可W影響周氏曬小蜂體內(nèi)的Hsp70的表達(dá)。在低溫脅迫的情況下，隨著溫度的 不斷降低，周氏曬小蜂體內(nèi)的Hsp70的相對(duì)表達(dá)量呈上升的趨勢(shì)，并且在-7°C時(shí)達(dá)到最大 表達(dá)量；在高溫脅迫的情況下，隨著溫度的不斷升高，周氏曬小峰體內(nèi)的Hsp70的相對(duì)表達(dá) 量也呈上升的趨勢(shì)，但在4(TC時(shí)達(dá)到最大表達(dá)量。運(yùn)對(duì)于W后在何種室外溫度下放飛白蛾 周氏曬小蜂防治美國白蛾具有重要意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 周氏嚙小蜂熱激蛋白Hsp70的核苷酸序列，該序列全長(zhǎng)1083bp，含完整的開放閱讀 框，具有SEQIDNO. 1所示的核苷酸序列。2. 權(quán)利要求1所述的序列，其中所述核苷酸序列對(duì)應(yīng)的氨基酸序列如SEQIDNO. 2所 示；該序列編碼360個(gè)氨基酸，分子量為39. 9KDa，等電點(diǎn)為6. 92。3. 權(quán)利要求1所述周氏嚙小蜂熱激蛋白Hsp70的核苷酸序列在用于檢測(cè)防治美國白蛾 方面的應(yīng)用。4. 權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其中所述防治美國白蛾指的是：Hsp70基因表達(dá)受溫度調(diào) 控，通過檢測(cè)Hsp70基因的表達(dá)情況，可以得知周氏嚙小蜂對(duì)于溫度脅迫的耐受情況，在低 于周氏嚙小蜂承受極限溫度下釋放小蜂，可以更好的起到防治美國白蛾的目的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了周氏嚙小蜂熱激蛋白Hsp70的cDNA全長(zhǎng)序列及應(yīng)用，該序列全長(zhǎng)1083bp，含完整的開放閱讀框，編碼360個(gè)氨基酸。通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法，研究不同溫度下白蛾周氏嚙小蜂Hsp70基因表達(dá)的變化，結(jié)果表明，高溫和低溫脅迫都會(huì)誘導(dǎo)周氏嚙小蜂Hsp70表達(dá)量增高，在40℃和-7℃時(shí)表達(dá)量最大。本發(fā)明可為科學(xué)利用天敵昆蟲周氏嚙小蜂進(jìn)行生態(tài)防治提供分子基礎(chǔ)。
【IPC分類】C12Q1/68, C12N15/12
【公開號(hào)】CN105296496
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510837997
【發(fā)明人】李敏, 王鳳竹, 張新玥, 李婷婷, 朱耿平, 劉強(qiáng)
【申請(qǐng)人】天津師范大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日