抗生素为应用最为广泛的药物,耐抗生素菌株的出现和传播增加了一些感染性疾病治疗的难度。昆虫抗菌肽是一种具有免疫功能的肽类化合物,由于其特殊的抗菌机制,有望替代抗生素成为新型的抗菌药物。昆虫是动物界最大的生物类群,其踪迹几乎遍及世界每一个角落,它们具有惊人的天然免疫力,并以抗菌肽作为其宿主防卫机制的主要成分。昆虫体内具有大量的抗菌肽,目前已从半翅目、鞘翅目、鳞翅目、直翅目、双翅目、等翅目、同翅目及蜻蜓目等各类昆虫中分离纯化出305种抗菌肽,这些抗菌肽在结构和活性方面表现多样性。九香虫Coridius chinensis隶属于半翅目（Hemiptera）兜蝽科（Dinidoridae）,是一种重要的资源昆虫。前人研究证明,九香虫的血淋巴具有强烈的抗菌作用,表明在其体内含有抗菌肽。目前,关于九香虫抗菌肽的报道较少。因此,本论文结合九香虫的全长转录组数据克隆了一种防卫素基因Cc Def,并就该基因的表达谱、生物信息学特征及其成熟蛋白的抗菌活性等方面进行相关研究,旨在为进一步开发九香虫抗菌肽资源和新型抗菌药物奠定基础。取得的主要研究成果如下:1.九香虫防卫素基因Cc Def的克隆及特征分析采用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）克隆获得九香虫防卫素基因Cc Def,它的c DNA长度为432 bp,包含一个长度为309 bp的开放阅读框（ORF）,编码102个氨基酸,其由17个氨基酸残基的信号肽、42个氨基酸残基的前肽以及43个氨基酸残基的成熟肽组成。而且,Cc Def基因的5′-非编码区（UTR）的长度为37 bp以及3′-UTR的长度为86 bp。生物信息学分析结果显示,防卫素Cc Def蛋白的分子量为4656.46 Da,理论等电点为7.83,总净电荷为+1,含有2个潜在的磷酸化位点(T₈₅,T₆₉),无糖基化位点,并参与生物体内的免疫防卫反应过程。防卫素Cc Def蛋白的氨基酸序列包含2个带负电荷氨基酸残基（D,E）、3个带正电荷氨基酸残基（R,K）以及6个半胱氨酸（Cys）,而且这些半胱氨酸残基在位置⁶²Cys₁-⁹³Cys₄,⁷⁹Cys₂-⁹⁸Cys₅和⁸³Cys₃-¹⁰⁰Cys₆形成3个二硫键。三维结构预测的结果显示,Cc Def蛋白形成一个由1个α螺旋和2个β折叠组成的立体结构。同源比较和聚类分析的结果显示,防卫素Cc Def与来自红尾碧蝽Palomena prasina和茶翅蝽Halyomorpha halys的防卫素的亲缘关系最近。2.防卫素基因Cc Def的表达谱分析不同发育时期的基因表达谱结果显示,Cc Def在九香虫的整个表达发育阶段中均有表达,Cc Def在2龄若虫的表达量最高、其次是成虫,表达量最低的是1龄若虫。在不同组织的基因表达谱中,Cc Def仅在脂肪体和血淋巴中表达,然而在头部、体壁、肌肉、精巢及卵巢均不表达。而且,防卫素基因Cc Def的m RNA表达水平在大肠杆菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylocous aureus）的混合菌液诱导后36小时内显著上调,并达到峰值。3.防卫素Cc Def抗菌活性的检测为了检验防卫素Cc Def的抗菌活性,本论文根据毕赤酵母密码子使用的偏好性,对防卫素基因Cc Def蛋白的核苷酸序列进行优化,该序列包含限制酶切位点Xho I、Xba I和酵母Kex2切割位点。通过T4 DNA连接酶,将优化后的序列克隆到表达载体p PICZαA中,并让重组载体p PICZαA-Cc Def在毕赤酵母GS115中表达。结果表明,重组酵母p PICZαA-Cc Def诱导表达获得的防卫素Cc Def对大肠杆菌具有抗菌活性。