中华按蚊血红素加氧酶基因AsHO-1的鉴定及其在血餐后虫体中的表达动态

【目的】雌蚊需要吸食血液以完成营养生殖循环，血液蛋白的消化会释放大量的游离血红素。血红素是促氧化剂，必须严格调控血红素的动态平衡。血红素加氧酶(hemeoxygenase,HO)在血红素的动态平衡调控中起着关键的作用，但不同昆虫HO代谢血红素的途径有差异。本研究旨在鉴定和表达分析中华按蚊Anophelessinensis的HO-1基因，研究HO-1和血红素在血餐后的动态变化过程，为进一步研究中华按蚊血红素的动态平衡调控机制奠定基础。【方法】通过分析中华按蚊的转录组数据鉴定HO-1基因，采用实时定量PCR技术分析该基因在不同组织和在取食血液、葡萄糖前后的表达谱，并测定取食血液后中肠中不同时间的血红素浓度。【结果】鉴定到中华按蚊血红素加氧酶1基因，命名为AsHO-1（GenBank登录号为KP994552）。AsHO-1开放阅读框长729bp，编码242个氨基酸。定量PCR表达分析发现，AsHO-1在幼虫和成虫的中肠和中肠外组织（仅去掉中肠的虫体）中都有表达，中肠外组织中的表达水平显著高于中肠中的表达水平。AsHO-1在吸食血液后的中肠中上调明显，而在中肠外组织中的表达变化较小。吸食葡萄糖后，中肠中AsHO-1在6-12h表达上升，最高上升了4.2倍，而在吸食血液后AsHO-1在12-24h表达上升，最高上升了11.67倍。中肠中的血红素含量在吸食血液后的3h即开始迅速上升，6h达到最高，18h开始下降。【结论】研究结果说明AsHO-1在血餐后表达水平显著上调，有可能与血红素的动态调节有关，但有待进一步验证。除中肠外，AsHO-1基因还在幼虫期和在成蚊的中肠外组织中高表达，说明AsHO-1基因还可能参与中华按蚊的其他多种生理过程。