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 Zhang Caihong;Zaw Lin Naing;Ei Thinzar Soe;Liang Gemei

作者机构：中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 

出 版 物：《植物保护学报》 (Journal of Plant Protection)

年 卷 期：2021年第48卷第5期

页      面：980-988页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：国家转基因生物新品种培育重大专项(2016ZX08011-002) 

主　　题：棉铃虫 丝氨酸蛋白酶抑制剂 表达量 Cry1Ac 

摘      要：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1119~1254 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***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。