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草地貪夜蛾解毒代謝相關(guān)基因家族的進(jìn)化分析
關(guān)鍵詞：草地貪夜蛾 p450 gst ugt 擴(kuò)增
摘要：近年來草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda在世界各地猖獗為害,其寄主范圍廣,且已對(duì)多種化學(xué)藥劑和轉(zhuǎn)Bt玉米產(chǎn)生抗性。本文對(duì)包括草地貪夜蛾在內(nèi)的14種昆蟲進(jìn)行了解毒代謝相關(guān)基因家族的注釋,在草地貪夜蛾中發(fā)現(xiàn)了152個(gè)細(xì)胞色素P450(cytochrome p450,P450)、92個(gè)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)、44個(gè)谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(glutathione s-transferase,GST)以及39個(gè)尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(UDP-glucuronosyl-transferase,UGT)。與其他鱗翅目物種相比,草地貪夜蛾的P450和GST基因數(shù)量最多,其中152個(gè)P450基因可被歸類至Mito、CYP2、CYP3和CYP4四個(gè)簇中;Mito和CYP2簇的P450基因總數(shù)與家蠶Bombyx mori相近,但CYP3和CYP4簇的P450基因明顯多于家蠶,進(jìn)化分析結(jié)果顯示CYP3和CYP4簇的P450基因發(fā)生了明顯的擴(kuò)增;與家蠶P450基因的共線性分析發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾89個(gè)P450基因在其基因組上呈簇分布并發(fā)生了簇的擴(kuò)增;與家蠶相比,GST和ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族基因的數(shù)量明顯增多。UGT基因家族沒有明顯增加,但在基因進(jìn)化分析中有成簇現(xiàn)象,表明可能存在近期的擴(kuò)增事件。本研究首次從基因組水平鑒定了草地貪夜蛾解毒代謝相關(guān)基因家族,對(duì)理解草地貪夜蛾的生物學(xué)特性及抗性的形成具有重要指導(dǎo)意義。
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