南京林业大学学报(自然科学版)

作者：李子纯,郝德君,李慧,李长燕,许丹雯仪,杨华磊,赵培渊

单位：南京林业大学林草学院,南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037

关键词：松墨天牛,高温胁迫,谷胱甘肽S转移酶,GST基因,氧化应激,基因克隆,表达分析,生物信息学

基金：国家自然科学基金项目(32201562),江苏省自然科学基金项目(BK20220412),江苏省大学生创新训练计划重点项目(202310298002Z)

【目的】克隆松墨天牛(Monochamus alternatus)谷胱甘肽S转移酶(glutathione S-transferases, GST)相关基因,明确GST基因在松墨天牛响应高温胁迫中的效用,为探究亚热带地区松墨天牛的耐热分子机制提供理论依据。【方法】克隆3条松墨天牛GST基因,结合DNAMAN 9.0、I-TASSER等软件分析松墨天牛GST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GST基因的相对表达量;通过纸盘扩散法验证3条松墨天牛GST基因在保护机体免受氧化应激中的作用。【结果】克隆3条松墨天牛GST基因的cDNA序列,分别命名为MaltGSTe1、MaltGSTe2和MaltGSTt1。MaltGSTe1与MaltGSTe2均属于GST的Epsilon家族,MaltGSTt1属于GST的Theta家族。3条GST基因三维蛋白结构具有指示性结构特征,属于胞质型GST。松墨天牛4龄幼虫在高温胁迫下MaltGSTe1、MaltGSTe2和MaltGSTt1的相对表达量均出现显著变化,MaltGSTe2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GST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】克隆获得3条松墨天牛GST基因,发现高温胁迫可诱导GST基因表达量上调;纸盘扩散分析结果表明异源表达GST基因蛋白具有抗氧化能力,推测GST基因具有通过保护机体免受氧化应激来参与松墨天牛幼虫的高温胁迫响应机制。

来源：2025年第1期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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