农业生物技术学报

作者：赵丹, 常梦颖, 乔英翠, 王哲, 刘子欢, 陆秀君, 郭巍

单位：1 河北农业大学 植物保护学院,保定 071001; 2 中国农业科学院 研究生院,北京 100081; 3 黄骅港海关,沧州 061113

关键词：美国白蛾,碱性磷酸酶,Bt Cry毒素,Ligand blot,RNAi,

基金：河北省自然科学基金(C2021204106);河北省重点研发计划项目(20326812D);财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-13);中国农业科学院基本科研业务费(1610042020002)

美国白蛾(Hyphantria cunea)是一种重要的世界性检疫害虫,也是我国重大入侵害虫之一。苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)作为目前研究应用最广泛的杀虫微生物之一,对美国白蛾的作用机制尚不清楚。为了明确美国白蛾中肠受体碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)与Bt Cry毒素的结合特性,探索Bt Cry毒素对其作用机理,本研究利用PCR方法扩增获得美国白蛾中肠碱性磷酸酶HcALP3基因(GenBank No. MH796759),该基因的开放阅读框1 557 bp,编码518个氨基酸。构建原核重组表达载体pET30a-HcALP3,转化大肠杆菌(Escherichia coli) BL21,经IPTG诱导表达56.65 kD的HcALP3蛋白。qRT-PCR方法进行组织和龄期表达分析,结果显示HcALP3在美国白蛾的各龄期均有表达,5龄幼虫表达量最高,在不同组织中,中肠的表达量最高;Ligand blot分析结果发现HcALP3重组蛋白仅可以与Bt Cry1Ab35活化毒素特异结合,不与Bt Cry1Ac和Cry9Ea10结合。利用RNAi技术沉默HcALP3基因,HcALP3表达水平下降了75.32%;注射dsRNA-HcALP3后的美国白蛾幼虫对Bt Cry1Ab35、Cry1Ac和Cry9Ea10的校正死亡率分别为45.93%、73.33%和70%,对Bt Cry1Ab35的敏感性显著低于注射dsRNA-egfp的美国白蛾幼虫,推测HcALP3蛋白为Bt Cry1Ab35毒素的潜在功能受体。本研究通过对美国白蛾碱性磷酸酶HcALP3的鉴定及功能验证,为深入探讨Bt制剂防治美国白蛾的机制提供了科学依据。

来源：2021年第7期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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