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小菜蛾（Plutella xylostella）是一种世界性迁飞害虫,由于繁殖快且容易产生抗药性的特征使其成为难以防治的侵害十字花科作物的主要害虫。当前化学农药的大量使用,不仅没能有效防控害虫,反而对作物及当地生态系统产生了不利影响,因此,寻找一种安全高效的生物防治方法,成为当前小菜蛾防控的重要方向。前期研究发现,半乳糖凝集素作为昆虫免疫系统中体液免疫的重要组成成分,参与机体先天免疫的过程,本实验从小菜蛾数据库中克隆得到两条小菜蛾半乳糖凝集素Galectin基因PxGal,对其理化性质进行分析;并通过体外重组蛋白技术研究其生理功能;进一步明确其在不同病原菌刺激条件下的表达模式,初步阐明了小菜蛾Galectin蛋白的免疫功能,为后续深入研究该蛋白的功能,以及作为潜在的生物防治靶标提供基础,本文主要研究结果如下:1.基于小菜蛾基因组数据库克隆得到2条小菜蛾PxGal基因（PxGal011187、PxGal015997）,生物信息学分析证明小菜蛾PxGal011187开放阅读框为1017bp,共编码338个氨基酸;PxGal015997开放阅读框为648 bp,共编码215个氨基酸,两者都不具有信号肽及跨膜结构,属于一种非典型分泌蛋白,同时各自具有一个高度保守的半乳糖凝集素结构域,进化树分析表明其与其他鳞翅目昆虫聚在同一个分支。2.基于原核表达体系构建了PET-PxGal及PRB-PxGal两种类型的表达载体,选用PET系列中的PET22b、24a、28a、29a、32a、28a SUMO以及PRB系列中的PRB1K进行表达载体的构建,构建成功的p ET-PxGal011187及PRB-PxGal011187并没有表达出相应的蛋白;将PxGal015997与PET22b、24a、29a、32a、28a SUMO构建表达载体后同样没有表达出相应的蛋白,但构建的PET28a-PxGal015997在诱导表达后以包涵体形式的蛋白存在,通过变复性分析验证,发现PET28a-PxGal015997表达出的包涵体蛋白并不具备凝集活性,进一步选取弱启动子载体PRB1K进行PxGal015997基因的表达载体构建,成功表达出可溶性蛋白,并通过SDS-PAGE及Western-blot验证为目的蛋白。对PxGal015997蛋白进行镍柱分离纯化,成功纯化出PRB-PxGal015997可溶性蛋白用于后续功能研究。3.将上述纯化得到的PxGal蛋白PRB-PxGal015997进行体外功能实验,抑菌实验结果表明,PRB-PxGal015997蛋白对细菌没有明显的抑制作用,对照组中细菌均匀分布在平板中,以单菌落形态存在,而实验组中由于有PRB-PxGal015997蛋白的存在,菌体在生长的过程中被PRB-PxGal015997蛋白聚集在一起,导致平板中菌体黏连,且随着PRB-PxGal015997蛋白浓度的增大,细菌黏连的程度越高,表明PRB-PxGal015997蛋白并不能产生抑菌作用而减少细菌的生长数量,但却可以将细菌聚集在一起,对细菌具有一定的凝集作用。细菌结合及糖阻抑实验表明,PRB-PxGal015997蛋白对不同种类的细菌具有不同强度的结合能力,而进行不同碳水化合物（蔗糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖、果糖、葡萄糖、木糖）的阻抑后,对细菌的结合能力有所下降,表明不同的碳水化合物会与PRB-PxGal015997蛋白结合从而阻抑PRB-PxGal015997蛋白对细菌的结合效果。为了进一步可视化研究PxGal015997蛋白的功能,将绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein,GFP）与PxGal015997进行融合表达,融合蛋白进行细菌凝集实验分析,结果表明,荧光显微镜下,PRB-PxGal015997蛋白对细菌具有凝集作用,与平板抑菌实验结果一致,并且PRB-PxGal015997蛋白对革兰氏阳性菌的凝集能力强于革兰氏阴性菌,推测PRB-PxGal015997蛋白对细菌细胞壁组分肽聚糖的结合能力强于对脂多糖的结合能力。4.基因表达分析发现,PxGal015997在小菜蛾不同发育时期均有表达,而在3龄幼虫时期表达量最高;小菜蛾4龄幼虫的取食量占总取食量的80%左右,是主要危害十字花科作物的时期,使用苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）、粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens,Sm）及真菌类的毕赤酵母（Pichia pastoris,sp）对小菜蛾的四龄幼虫进行刺激,结果表明,苏云金芽孢杆菌和粘质沙雷氏菌分别刺激后PxGal015997表达量均显著下降,而毕赤酵母刺激后PxGal015997表达量显著上升后趋于平缓,推测PxGal015997可能参与小菜蛾抵抗外源病原微生物入侵的免疫防御,但具体的免疫机制仍有待后续进一步研究。小菜蛾具有强抗药性和快速的繁殖能力,普通的化学防治导致抗药性增加,并且大量化学农药的使用使环境污染加剧,本文通过对小菜蛾先天免疫作用因子半乳糖凝集素的研究,揭示其与细菌的互作及功能,为后续深入研究该基因,并挖掘该基因作为小菜蛾生物防治的靶标提供理论依据。