李承军，员小培， 李斌*
(南京师范大学生命科学学院，江苏省生物技术与生物多样性重点实验室，南京，210023)
Methuselah在果蝇的生长、发育、应激、寿命和生殖等生理过程发挥重要作用，但是该基因在其他昆虫中发生了丢失。然而在果蝇及其它昆虫中却发现了大量的该基因的Methuselah-like (Mthl) 基因。为了阐明mthl与mth之间在功能上的联系，本研究利用RNAi对赤拟谷盗的5个mthl进行了功能分析。结果显示mthl1对赤拟谷盗的幼虫、蛹及其羽化有重要的调节作用，mthl2则主要影响赤拟谷盗羽化和成虫的发育；但是mthl3, mthl4和mthl5被抑制表达的赤拟谷盗没有表现出明显的表型变化。晚期蛹抑制这些基因的表达显著降低赤拟谷盗成虫对饥饿的抵抗能力。和对照组相比，mthl1和mthl2 RNAi组的成虫的热抵抗能力明显下降，但是mthl4和mthl5 RNAi组的却增强了昆虫的抗氧化能力。与mth相反，降低mthl (mthl1, mthl2, mthl4, mthl5)的表达可缩短赤拟谷盗成虫的寿命。并且还发现降低mthl1和mthl2的表达可导致赤拟谷盗的生殖量的降低和胚胎致死，而mthl4的表达降低仅表现出100%的胚胎致死效应，这些效应是由母性介导的。这些结果表明mthl之间或mthl与mth都发生了功能分化。
我们进一步利用RNA-Seq技术分析了Mthl1的关联基因。RNA-seq共产生7,072,573个reads，比对上13,533个基因。其中鉴定出812个Mthl1关联基因 (log2 Ratio ≥1, FDR ≤0.001)，包括352个上调基因，460个下调基因。在这些差异基因中，我们发现Toll及其配体基因Spätzle在mthl1被抑制后表达显著下调，进而影响Toll信号通路；但是pgrp-lb被显著上调，这个基因的存在会抑制IMD信号通路。这两个控制免疫的信号通路的缺陷可能介导了mthl1对发育，寿命和应激能力的效应。而编码Blimp-1, Ftz-F1, E74 and Timeless的差异基因则与mthl1对发育和生殖的功能相关。
关键词：Mthl; 生殖； 应激性；Toll; IMD; 赤拟谷盗
