【摘 要】
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[目的]棉铃虫(Helicoverpa armigera)是许多重要农作物的一种主要害虫，其对有机磷、拟除虫菊酯类化学杀虫剂已产生较严重的抗药性.为了揭示羧酸酯酶基因在棉铃虫代谢抗性形成及发展中的可能作用及分子机制，本文对羧酸酯酶CarE001C及系列人工构建的突变体进行了原核表达及杀虫剂代谢活性测定.[方法]根据酯酶相关活性部位，通过设计突变引物，采用QuikChange单位点突变技术对羧酸酯酶
【机 构】
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西北农林科技大学植物保护学院,杨凌,712100
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[目的]棉铃虫(Helicoverpa armigera)是许多重要农作物的一种主要害虫，其对有机磷、拟除虫菊酯类化学杀虫剂已产生较严重的抗药性.为了揭示羧酸酯酶基因在棉铃虫代谢抗性形成及发展中的可能作用及分子机制，本文对羧酸酯酶CarE001C及系列人工构建的突变体进行了原核表达及杀虫剂代谢活性测定.[方法]根据酯酶相关活性部位，通过设计突变引物，采用QuikChange单位点突变技术对羧酸酯酶基因CarE001C进行定点突变，获得了7个单位点突变体；在突变体CarE001CA127D序列基础上采用QuikChange多位点突变技术进行多位点突变，获得了6个多位点突变酶，通过原核表达及分离纯化获得纯度较高的单位点和多位点突变酶表达产物，最后采用酶标仪测定其对α-乙酸萘酯(α-NA)的酶活，通过高效液相色谱(HPLC)仪测定其对β-氯氰菊酯、氰戊菊酯及毒死蜱的代谢活性.[结果]结果表明，突变酶对羧酸酯底物α-NA丧失部分甚至全部活性，但其中部分突变酶对杀虫剂氰戊菊酯的代谢活性却有较明显的提高，与酯酶CarE001C相比，单位点突变酶CarE001CF276L和CarE001CH423I对氰戊菊酯的代谢活性为突变前2～3倍；多位点突变酶OP4-1 (P77A/A127D/S274I/W329T)、OP4-2 (P77A/A127D/W329T/M436S)和OP5 (P77A/A127D/S274I/W329T/M436S)对毒死蜱的代谢活性为突变前1.5～2倍.[结论]上述研究结果表明，棉铃虫羧酸酯酶CarE001C氨基酸序列某些位点的替代变化会增强酯酶对拟除虫菊酯和有机磷类杀虫剂的代谢活性，表明今后棉铃虫有可能在长期适应及进化中通过自身体内的羧酸酯酶单位点或多位点变异而对部分化学杀虫剂产生抗药性.
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