河南农业科学 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (9): 74-81.

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菜青虫胰凝乳蛋白酶基因PrCT1克隆及表达分析

张娴,李超林,郑乔木,严子成,廖海,周嘉裕   

  1. (西南交通大学 生命科学与工程学院,四川 成都 610031)
  • 收稿日期:2019-01-30 出版日期:2019-09-15 发布日期:2019-09-15
  • 通讯作者: 廖 海(1974-),男,四川成都人,副教授,博士,主要从事植物资源和生物技术研究。E-mail:ddliaohai@home.swjtu.edu.cn 周嘉裕(1976-),女,四川成都人,副教授,博士,主要从事植物资源和生物技术研究。E-mail:spinezhou@home.swjtu.edu.cn
  • 作者简介:张 娴(1987-),女,贵州安顺人,在读硕士研究生,研究方向:菜青虫防治。E-mail:897145102@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(31500276);四川省重点研发项目(2018SZ0061);四川省应用基础研究项目(2017JY0222);成都市科技技术研发项目(2016-HM01-00260-SF)

  • Received:2019-01-30 Published:2019-09-15 Online:2019-09-15

摘要: 胰凝乳蛋白酶是昆虫的主要消化酶,可能参与多种消化以外的生理过程。为了解该蛋白质基因表达特性,基于菜青虫(Pieris rapae)转录组数据,克隆了1个菜青虫胰凝乳蛋白酶基因PrCT1并进行相关分析。该基因编码区全长861 bp,编码286个氨基酸,含有典型的丝氨酸蛋白酶催化三联体(H57、D102、S195),经丝氨酸蛋白酶底物特异性口袋分析,显示其属于胰凝乳蛋白酶。PrCT1与黑脉金斑蝶胰凝乳蛋白酶(GenBank登录号:OWR53227)同源性最高,达到49%,且亲缘关系最近。构建pET28a-PrCT1原核表达重组载体,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株进行原核诱导表达。结果发现,重组PrCT1蛋白以包涵体形式存在,分子质量为33.26 ku。利用实时荧光定量PCR检测菜青虫不同组织中PrCT1mRNA表达及饥饿、决明胰蛋白酶抑制剂喂食处理后PrCT1 mRNA的表达情况显示,PrCT1基因主要在菜青虫的中肠中表达,且在饥饿、决明胰蛋白酶抑制剂喂食处理后表达水平均下调,推测PrCT1可能是菜青虫中肠中发挥食物消化作用的重要蛋白酶,且可能是重要的抗虫靶点。

关键词: 菜青虫, 胰凝乳蛋白酶, 克隆, 原核表达, 蛋白酶抑制剂, 饥饿