农业生物技术学报

作者：杨平, 巩雪芳, 陈迪, 郭莉, 王延来, 吕淑杰, 谢寿安

单位：西北农林科技大学 林学院,杨陵,712100

关键词：花椒窄吉丁,化学感受蛋白(CSPs),分子克隆,原核表达,Western blot,

基金：国家公益性林业行业项目(201504324); 2019年云南省林业科技推广示范项目(云[2019]TG01号)

花椒窄吉丁(Agrilus zanthoxylumi)是花椒(Zanthoxylum bungeanum)树上的重要蛀干害虫,深入了解其嗅觉感受机制,有助于研究化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)在其化学感受系统中的作用。基于本课题组转录组测序结果,本研究克隆获得花椒窄吉丁化学感受蛋白基因(A. zanthoxylumi chemosensory protein, AzanCSP3)的cDNA,利用在线工具(Expasy; Signal P4.1; Swiss model)对其进行理化特性分析;利用BLAST进行同源性对比,并用MEGA 10.0软件Neighbor-joining法构建进化树,进而分析其与鞘翅目其他11种昆虫化学感受蛋白的亲缘关系;将原核表达载体pET28a(+)与克隆鉴定正确的重组质粒相连接,然后转入至大肠杆菌(Escherichia coli) BL21感受态细胞中,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-thiogalactoside, IPTG)诱导后表达,用SDS-PAGE电泳分析目的融合蛋白的表达情况后,用Western blot检测所表达的蛋白是否为目标融合蛋白。结果表明,克隆获得花椒窄吉丁1条化学感受蛋白的cDNA序列,与转录组数据结果一致,其全长为846 bp,含有396 bp的完整开放阅读框,编码132个氨基酸,成熟蛋白分子质量为15.038 kD,等电点9.16,预测N末端含有28个氨基酸组成的信号肽;AzanCSP3的三维结构具有6个保守的α-螺旋,并形成1个疏水性的结合腔,具有化学感受蛋白家族的典型特征。氨基酸序列比对表示AzanCSP3与其他鞘翅目昆虫的CSP序列同源性较高,其中与苹果小吉丁(A. mali) AmalCSP4氨基酸序列同源性最高,为87.79%,系统发育结果表明,花椒窄吉丁AzanCSP3与苹果小吉丁AmalCSP4、白蜡窄吉丁(A. planipennis)的AplaCSP3以100%置信度聚为一支。Western blot检测结果表明,花椒窄吉丁AzanCSP3在大肠杆菌中成功表达。本研究明确了花椒窄吉丁化学感受蛋白AzanCSP3的结构特征,为深入研究花椒窄吉丁化学感受蛋白的功能特性、揭示花椒窄吉丁嗅觉识别机制提供了理论依据。

来源：2020年第2期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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