导　　师： 徐卫华

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中山大学

摘　　要： 滞育是指昆虫面对即将到来的恶劣环境,主动进入一种极其缓慢的发育状态,等到外界的环境条件适宜时再重新启动发育。大量研究表明,昆虫的滞育主要受到神经肽以及激素的调控,棉铃虫的蛹滞育主要由于促前胸腺激素(PTTH)和蜕皮激素(ecdysone)合成分泌减少所引起的。昆虫滞育的生理生化研究揭示了能量代谢的活性下调是滞育的主要特征之一,但是调节机制尚不清楚。同时有报道表明,滞育型蛹个体中血淋巴中的葡萄糖水平低于发育型个体,但滞育型蛹脑中葡萄糖的水平却高于发育型蛹脑,其葡萄糖转运调节机制仍不清楚。乙酰化是重要的蛋白翻译后修饰,在生物体调控能量代谢过程中起到重要的作用,但是在滞育过程中的作用还没有报道。因此,本研究以蛹滞育的棉铃虫(Helicoverpa armigera)为研究材料,试图阐明乙酰化修饰对代谢的调节机制以及对滞育的影响,以及滞育型蛹脑中葡萄糖的转运调控机制。首先,我们克隆了重要的去乙酰化酶Sirt2,调查了该蛋白在棉铃虫滞育和发育个体中的表达差异。Western blot以及qPCR结果显示Sirt2 mRNA和蛋白水平在发育型蛹脑中的表达高于滞育型蛹脑;对棉铃虫蛹期代谢活性的调查显示,发育型蛹脑中丙酮酸含量和三羧酸循环活性远高于滞育型蛹脑;Sirt2抑制剂NAM注射进发育蛹后,丙酮酸含量和三羧酸循环活性显著下调,且蛹的发育延迟;丙酮酸注射进滞育蛹后,三羧酸循环活性显著上调,并且有打破滞育的效果。以上结果暗示Sirt2、丙酮酸是调控棉铃虫蛹期代谢活性的重要因子。接下来调查了和丙酮酸合成相关的三个代谢酶丙酮酸激酶(PK)、磷酸甘油酸变位酶(PGAM)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)在蛹期的表达模式。Western blot以及酶活测定结果表明这三个酶在发育型蛹脑中的蛋白表达或活性要高于滞育型蛹脑;PK、PGAM和PEPCK都存在

关 键 词： 棉铃虫 滞育 丙酮酸 乙酰化 胰岛素信号通路 蛋白磷酸酶

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