烟粉虱MED脂肪酸延长酶基因家族鉴定和表达分析_江峰.pdf

中国农业科学 2026 59 4 793 806 Scientia Agricultura Sinica doi 10 3864 j issn 0578 1752 2026 04 007 收稿日期 2025 11 15 接受日期 2025 12 16 基金项目 江苏省自然科学基金 BK20250896 国家自然科学基金 32502467 天津市自然科学基金 24JCYBJC00880 联系方式 江峰 E mail jiangfeng23333 通信作者龚成 E mail chenggong 烟粉虱MED脂肪酸延长酶基因家族鉴定和表达分析 江峰 1 吴春燕 1 王亦好 1 杨泽众 2 龚成 1 罗晨 1 1 扬州大学植物保护学院 江苏扬州 225000 2 天津市农业科学院植物保护研究所 天津 300381 摘要 目的 烟粉虱 Bemisia tabaci 的宿主适应性与其脂类物质代谢 特别是脂肪酸代谢 的可塑性密切相关 脂肪 酸延长酶 fatty acid elongase ELO 为脂肪酸代谢网络的核心调控因子 系统解析其基因家族 揭示烟粉虱营养适应与 繁殖发育的代谢调控机制 为害虫绿色防控机制提供新型靶标基因资源 方法 基于烟粉虱 MED 基因组和其他昆虫的 ELO 基因序列 通过多重序列比对 鉴定烟粉虱ELO 采用RT PCR扩增并克隆获得22条BtELO基因序列 利用生物信息学工具 系统分析其基因结构 蛋白理化性质 利用最大似然法构建BtELO与其他半翅目昆虫ELO的系统进化树 通过实时荧光定量 PCR qRT PCR 方法检测 BtELO 在烟粉虱不同发育阶段 卵 1 4 龄若虫 成虫 及成虫不同组织 头 胸 腹 中的时 空表达谱 结果 成功鉴定并克隆得到 22 条 BtELO 基因 CDS 序列 长度为 714 1 296 bp 分布在烟粉虱 MED 基因组 10 条 SCAFFOLD 上 按照线性排列顺序依次命名为 BtELO1 22 编码 237 431 个氨基酸 蛋白整体呈现出疏水性 含有 6 7 个跨膜结构域 亚细胞定位分析预测均在内质网中 氨基酸序列比对和系统进化分析显示 BtELO蛋白具有典型的ELO保守 结构域和组氨酸簇 HXXHH BtELO 基因家族内部成员相似度最高达到 76 BtELO 可分为 7 大进化分支 并呈现出较好的 系统发育聚类特征 进化关系保守 部分BtELO形成相对独立分支 存在基因复制事件 时空表达谱分析显示 BtELO在烟 粉虱的不同发育阶段和组织中的表达具有明显时空特异性 表明BtELO在烟粉虱中可能发挥着多种功能 结论 烟粉虱22 条BtELO含有典型的延长酶结构域及HXXHH保守基序 其在烟粉虱不同发育阶段和组织中均有表达 部分基因在卵期和成虫 腹部高表达 推测其在生殖过程中发挥作用 而在若虫期高表达的基因可能与生长发育及蜕皮相关 关键词 烟粉虱 脂肪酸延长酶 基因家族 生物信息学 实时荧光定量PCR Identification and Expression Analysis of the Fatty Acid Elongase Gene Family in Bemisia tabaci MED JIANG Feng 1 WU ChunYan 1 WANG YiHao 1 YANG ZeZhong 2 GONG Cheng 1 LUO Chen 1 1 College of Plant Protection Yangzhou University Yangzhou 225000 Jiangsu 2 Institute of Plant Protection Tianjin Academy of Agricultural Sciences Tianjin 300381 Abstract Objective The host adaptability of Bemisia tabaci is closely associated with the plasticity of its lipid metabolism particularly fatty acid metabolism Fatty acid elongases ELOs are key regulatory components in fatty acid biosynthesis and modification A comprehensive characterization of the ELO gene family in B tabaci will contribute to elucidate the metabolic mechanisms underlying its nutritional adaptation growth and reproduction and to identify novel target gene resources for sustainable green pest management strategies Method Based on the B tabaci MED genome and ELO sequences from other insects ELO genes in B tabaci were identified through multiple sequence alignment 22 BtELO coding sequences were amplified and cloned using RT PCR Bioinformatics analyses were conducted to determine gene structure and protein physicochemical properties and a maximum likelihood phylogenetic tree was constructed to examine the evolutionary relationships between BtELOs and ELO genes from other Hemipteran insects The temporal and spatial expression patterns of BtELOs in different developmental stages egg 1st 4th instar nymphs and adults and in various adult tissues head thorax and abdomen were analyzed using quantitative real time PCR qRT PCR Result A total of 22 BtELOs CDS were successfully identified and cloned ranging from 714 to 1 296 bp