叉角厉蝽毒液丝氨酸蛋白酶基因EfSP2克隆、表达及捕食功能分析

作     者：张曼 刘炳顺 陈晓 岳茂婷 朱国渊 田永明 宁婧怡 秦得强 吴国星 高熹 ZHANG Man;LIU Bing-shun;CHEN Xiao;YUE Mao-ting;ZHU Guo-yuan;TIAN Yong-ming;NING Jing-yi;QIN De-qiang;WU Guo-xing;GAO Xi

作者机构：云南农业大学植物保护学院云南昆明650201 禄丰市农业技术推广中心云南楚雄651200 

出 版 物：《南方农业学报》 (Journal of Southern Agriculture)

年 卷 期：2024年第55卷第2期

页      面：489-498页

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：云南省农业基础研究联合专项(202301BD070001-137,202101BD070001-050) 云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目(202205AC160077) 云南省烟草公司科技计划项目(2023530000241012) 

主　　题：叉角厉蝽 唾液腺 丝氨酸蛋白酶 基因克隆 表达模式 RNA干扰 

摘      要：【目的】通过对叉角厉蝽[Eocanthecona furcellata(Wolff)]毒液丝氨酸蛋白酶(Serine protease,SP)基因EfSP2的克隆、序列分析、表达谱分析及RNA干扰(RNAinterference,RNAi),解析EfSP2蛋白的功能,为EfSP2基因的分子特征研究及功能注释提供科学依据。【方法】从叉角厉蝽唾液腺转录组中获得EfSP2基因序列,利用PCR技术扩增EfSP2基因完整开放阅读框(Open reading frame,ORF)序列,对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR方法分析EfSP2基因在叉角厉蝽不同发育阶段(卵、1~5龄若虫和雌雄成虫)唾液腺及雌成虫不同组织(马氏管、唾液腺、脂肪体、卵巢、中肠、头)中的表达情况;通过RNAi技术检测其对叉角厉蝽雌雄成虫存活及捕食的影响。【结果】克隆获得EfSP2基因ORF序列长861 bp,编码286个氨基酸;EfSP2氨基酸序列中具有1个完整的Tryp-SPc结构域,含有胰蛋白酶N末端保守的起始氨基酸序列(IVGG);含有保守的SP三联体催化活性中心,属于丝氨酸蛋白酶家族的类胰蛋白酶亚家族;与稻绿蝽(Nezara viridula)SP同源性最高,氨基酸序列一致性为44.69%。EfSP2基因在叉角厉蝽雌雄成虫和唾液腺中有极高的表达量。注射dsEfSP2能显著抑制靶标基因的表达(P0.05,下同),且显著降低叉角厉蝽雌雄成虫的存活率和捕食量。【结论】成功克隆了叉角厉蝽毒液丝氨酸蛋白酶EfSP2基因。时空表达谱及RNAi结果表明,EfSP2可能是叉角厉蝽生长发育、捕食和消化过程中的重要蛋白之一。