松墨天牛GSTs基因克隆及高温胁迫下的表达特性分析

【目的】克隆松墨天牛（Monochamus alternatus）谷胱甘肽S转移酶（glutathione-S-transferases， GSTs）基因，明确GSTs基因在松墨天牛响应高温胁迫中的功能，为探究亚热带地区松墨天牛的耐热分子机制提供了理论依据。【方法】利用分子生物学和生物信息学等方法克隆3条松墨天牛GSTs基因，结合DNAMAN 9.0、I-TASSER等软件分析松墨天牛GSTs基因的结构特征；利用qRT-PCR技术测定分析松墨天牛成虫和4龄幼虫在不同高温、不同处理时长后GSTs基因的相对表达量；通过纸盘扩散法验证3条松墨天牛GSTs基因在保护机体免受氧化应激中的作用。【结果】克隆了3条松墨天牛GSTs基因的cDNA序列，分别命名为MaltGSTe1、MaltGSTe2和MaltGSTt1。MaltGSTe1与MaltGSTe2均属于GSTs的Epsilon家族，MaltGSTt1属于GSTs的Theta家族。3条GSTs基因三维蛋白结构具有指示性结构特征，属于胞质型GSTs。松墨天牛4龄幼虫在高温胁迫下MaltGSTe1、MaltSB203580GSTe2和MaltGSTt1的相对表达量均出现显著变化，MaltGSTe2基因相对表达水平上调幅度最大；MaltGSTt1在松墨天牛雄虫体内相对表达量出现明显下调；异源表达3条GSTs基因蛋白的大肠杆菌表现出较强的抗氧化能力，其中，MaltGSTe2具有更强的抗氧化能力。【结论】本研究克隆获得3条松墨天牛GSTs基因，探究了高温胁迫下松墨天牛GSGDC-0973试剂Ts基因的表达特性，发现高温胁迫可诱导GSTs基因表达量上调；纸盘扩散分析结果表明异源表达GSTs基因蛋白具有抗氧化能力。推测GSTs基因通过保护机体免受氧化应激来参与Medullary AVM松墨天牛幼虫的高温胁迫响应机制。