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摘要
【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基d(ATP synthase subunit d, ATPs-d)参与海藻糖代谢调控棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫发育和变态中的功能及分子机理。【方法】PCR扩增棉铃虫HaATPs-d的开放阅读框，并利用生物信息学方法对其序列及系统发育进行分析；利用qRT-PCR检测HaATPs-d在5龄蜕皮期幼虫和6龄幼虫表皮、中肠和脂肪体中及对20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)(0.1 mg/mL)响应的6龄幼虫脂肪体和表皮中的表达量；利用荧光拍照分析HaATPs-d在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda卵巢细胞系Sf9细胞中的亚细胞定位；采用酵母双杂交分析与HaATPs-d互作的蛋白；对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-d,分析RNAi降低HaATPs-d的表达量对幼虫发育及变态和中肠中可溶性海藻糖酶活性和海藻糖含量的影响。【结果】棉铃虫HaATPs-d(GenBank登录号：LOC110375576)的开放阅读框长525 bp,编码174个氨基酸并具有较高的保守性，与草地贪夜蛾和斜纹夜蛾S.litura中的ATPs-d亲缘关系较近。HaATPs-d的表达高峰出现在6龄第3天幼虫表皮中，在中肠和肪体中的表达量均以在5龄蜕皮期幼虫中的最高。与对照相比，20E(0.1 mg/mL)显著上调6龄幼虫脂肪体和表皮中HaATPs-d的表达量。HaATPs-d是细胞质蛋白。与注射dsGFP对照组比较，HaATPs-d与棉铃虫可溶性海藻糖酶直接结合。棉铃虫6龄幼虫中敲低HaATPs-d的表达量导致幼虫发育迟缓，幼虫体重下降，幼虫死亡率升高，化蛹率和成虫羽化率降低，中肠中可溶性海藻糖酶活性显著下降和海藻糖含量显著上升。【结论】HaATPs-d通过与棉铃虫可溶性海藻糖酶的直接结合控制幼虫体内可溶性海藻糖酶性和海藻糖含量，进而影响幼虫变态中的糖源，最终控制幼虫的变态。
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