稻縱卷葉螟化學(xué)感受蛋白的結(jié)合特性.pdf

1、稻縱卷葉螟 Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)是一種重要的水稻害蟲(chóng)，傳統(tǒng)的化學(xué)防治帶來(lái)了許多問(wèn)題，如抗藥性、環(huán)境污染等。目前基于行為調(diào)控的防治，已經(jīng)成為防治稻縱卷葉螟的重要手段?；瘜W(xué)感受蛋白(CSPs)作為運(yùn)輸氣味分子和化學(xué)刺激物的載體，在昆蟲(chóng)識(shí)別信息化學(xué)物質(zhì)的過(guò)程中起著重要的作用。然而稻縱卷葉螟化學(xué)感受蛋白的具體功能仍不明確，如果能明確CmedCSPs在稻縱卷葉螟嗅覺(jué)感受中的功能，則可為開(kāi)發(fā)稻縱卷葉螟引誘

2、劑及驅(qū)避劑提供理論依據(jù)。為此，本文以稻縱卷葉螟為研究對(duì)象，從已有的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中篩選并克隆了7個(gè)CmedCSPs基因，分析了7個(gè)CmedCSPs基因的時(shí)空表達(dá)與其行為的相關(guān)性，表達(dá)并純化CmedCSP33，測(cè)定了重組CmedCSP33在兩種pH值環(huán)境下與37種水稻揮發(fā)物的結(jié)合特性，以期為探明CmedCSPs在稻縱卷葉螟嗅覺(jué)感受中的功能奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下：
　　1．CmedCSPs基因的克隆及序列分析
　　通過(guò) RT-PCR

3、技術(shù)成功克隆了7個(gè) CemdCSPs基因，分別為 CmedCSP14、CmedCSP23、CmedCSP24、CmedCSP25、CmedCSP28、CmedCSP30、CmedCSP33基因（GenBank登錄號(hào)為：KM365198、KP975086、KP975087、KP975088、KP975091、KP975093、KP975096），開(kāi)放閱讀框分別為327 bp、387 bp、384 bp、384 bp、375 bp、372

4、bp、363 bp，各編碼108、128、127、127、124、123、120個(gè)氨基酸，分別有18、18、16、18、18、18、16個(gè)氨基酸殘基的信號(hào)肽。系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析表明CemdCSPs基因與其他鱗翅目昆蟲(chóng)CSPs基因有較高的同源性。
　　2．CmedCSPs基因的時(shí)空表達(dá)譜
　　通過(guò)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)7個(gè)CemdCSPs基因的時(shí)空表達(dá)情況進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，在幼蟲(chóng)期和蛹期，大多數(shù)CemdCSPs基因的表達(dá)量在5齡

5、幼蟲(chóng)達(dá)到了較高的水平；在成蟲(chóng)期主要表達(dá)于觸角、頭、足等部位，在胸、翅、脂肪體、表皮、腹末等部位亦有表達(dá)。CmedCSPs基因在成蟲(chóng)期的表達(dá)量受日齡影響，比如在雄蟲(chóng)觸角， CmedCSP14在1 d、CmedCSP33在1 d和3 d的表達(dá)量顯著高于其他日齡。CmedCSPs基因的表達(dá)量在不同性別蟲(chóng)態(tài)下有一定的差異性，在不同部位和不同日齡表現(xiàn)的情況不一樣。CmedCSPs基因的表達(dá)量受到交配情況的影響，比如CmedCSP14在未交配雌雄蟲(chóng)

6、觸角中的表達(dá)量均顯著高于已交配雌雄蟲(chóng)觸角。
　　3．CmedCSP33的原核表達(dá)、純化及熒光結(jié)合特性
　　構(gòu)建了表達(dá)載體pET-22b(+)-CmedCSP33，通過(guò)體外原核表達(dá)技術(shù)成功表達(dá)；通過(guò) DE52弱陰離子交換層析柱和 QFF強(qiáng)陰離子交換層析柱系統(tǒng)，純化獲得了重組CmedCSP33的純蛋白。利用熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn)，分別測(cè)定了CmedCSP33與37種水稻揮發(fā)物在酸性(pH=5.0)和中性(pH=7.4)環(huán)境中的結(jié)合特性