毛果杨PtrSPI基因克隆及其产物对舞毒蛾幼虫的影响

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中文摘要：本研究以毛果杨（Populus trichocarpa）为材料，利用PCR技术从毛果杨中分离得到一条丝氨酸蛋白酶抑制剂（PtrSPI）基因，经测序该基因cDNA编码区序列全长为1176bp，可编码391个氨基酸。预测PtrSPI基因编码蛋白的分子质量为42.64kDa，理论等电点为5.21，为亲水性蛋白，亚细胞定位于细胞质。蛋白三维结构预测该蛋白具有典型的丝氨酸蛋白酶抑制剂家族的特征。BlastP预测该蛋白具有SERPIN超家族的保守区结构域，多序列比对毛果杨PtrSPI基因的氨基酸序列与已报道的胡杨(P.euphratica)丝氨酸蛋白酶抑制剂氨基酸序列XP011030699同源性最高，相似性为92％，且两者蛋白的C端氨基酸序列均含有高度保守的反应中心环(RCL)。PlantCARE分析结果显示，毛果杨PtrSPI基因的启动子区域共包含31个元件，其中与植物抗病虫相关的元件5个，其它他大部分元件与植物响应光胁迫相关。荧光定量RT-PCR分析显示，舞毒蛾幼虫取食后，毛果杨叶片中PtrSPI基因呈先降后升的表达模式，且在取食30h达到最大数值，为对照的22.03倍。成功构建了PtrSPI基因的重组真核表达载体pPICK-PtrSPI及重组真核菌株GS115-PtrSPI。利用终浓度为0.5％甲醇诱导重组真核蛋白表达，Tricine-SDS-PAGE电泳显示在42.46kDa处出现了重组蛋白，与预期值一致，证明成功诱导表达了PtrSPI真核重组蛋白。以舞毒蛾幼虫为试虫，用不同浓度的重组蛋白喂食舞毒蛾幼虫，结果表明，舞毒蛾幼虫死亡率随重组蛋白浓度的升高而显著升高，300mg/ml和500mg/ml浓度处理组死亡率分别较对照组提高1.34～2.00倍和1.75～3.00倍，12天300mg/ml和500mg/ml浓度处理组死亡率达70％以上，而对照组则低于40％;500mg/ml浓度处理组取食量为对照组的50％～87％;300和500mg/ml浓度处理组幼虫体重分别下降10％和28％，而对照组幼虫体重增长40％，低浓度重组蛋白（50和100mg/mL）喂食后，舞毒蛾幼虫体重与对照组无明显差异，表明高浓度重组蛋白（300和500mg/mL）对舞毒蛾幼虫生长发育具有抑制作用。

作者：

杨帅

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关键词：

毛果杨舞毒蛾丝氨酸蛋白酶抑制剂真核重组蛋白死亡率

授予学位：

硕士

学科专业：

森林保护学

导师：

王志英；刁桂萍

学位年度：

2020

学位授予单位：

东北林业大学

语种：

中文

中图分类号：