棉铃虫四个丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆与表达分析

作者：张彩虹; Zaw Lin Naing; Ei Thinzar Soe; 梁革梅^*

来源：植物保护学报, 2021, 48(05): 980-988.

DOI：10.13802/j.cnki.zwbhxb.2021.2021850

• 棉铃虫
• 丝氨酸蛋白酶抑制剂
• 表达量
• Cry1Ac

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine protease inhibitor,serpin)的种类及其表达特性,利用PCR技术克隆棉铃虫的serpin基因,使用生物信息学软件预测其结构并进行系统进化分析,采用实时荧光定量PCR(real time quantitative PCR,RT-qPCR)技术比较serpin基因在棉铃虫不同发育阶段和组织中的表达量及取食Cry1Ac后其表达量的变化。结果表明,共获得serpin-a、serpin-b、serpin-c、serpin-e四个棉铃虫serpin基因,全长为1 119～1 254 bp,编码373～418个氨基酸,均包含一段具有反应中心环的保守结构域,且与斜纹夜蛾Spodoptera litura、草地贪夜蛾S. frugiperda等鳞翅目昆虫serpin的同源性较高。serpin-a和serpin-e在棉铃虫4龄幼虫期的表达量最高,serpin-b和serpin-c分别在成虫期和蛹期表达量最高。serpin-a在中肠和围食膜中表达量最高,serpin-b在头、中肠和表皮中表达量最高,serpin-c在头部表达量最高,serpin-e在中肠和血淋巴中的表达量显著高于其他组织。棉铃虫取食低浓度Cry1Ac后,中肠的serpin-b和serpin-e的表达量显著增加。推测不同serpin基因在棉铃虫不同发育时期和组织中可能发挥不同的作用,其中serpin-b和serpin-e可能参与棉铃虫对Cry1Ac的解毒过程。

• 单位
  植物病虫害生物学国家重点实验室; 中国农业科学院植物保护研究所