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作为一种为害严重、抗药性较强的害虫,目前亟待发展有效持久控制小菜蛾的生物防治技术。利用昆虫病原真菌或病原真菌产生毒力因子来防治害虫是害虫生物防治中的重要方法。而解析寄主昆虫对病原真菌的免疫防御机制可为用昆虫病原真菌以及真菌毒素来防治害虫提供理论基础和可能的靶标。昆虫主要依靠先天免疫系统防御病原微生物的入侵,先天免疫由体液免疫和细胞免疫组成。昆虫如失去天然免疫的保护,其生存将受到影响。模式识别蛋白对病原微生物的非己识别是先天免疫的第一道防线,而抗菌肽作为效应因子在抵御入侵病原物的过程中起着至关重要的作用。本研究以小菜蛾作为研究对象,在前期已经筛选鉴定出一些可能参与到小菜蛾免疫病原真菌侵染免疫基因中,对2个模式识别蛋白成虫盘生长因子(PxIDGF)和β葡聚糖结合蛋白(Px/βGBP)基因进行克隆,利用qPCR对它们的表达模式进行分析,利用表达纯化的PxβGBP和PxIDGF重组蛋白与病原物细胞结合实验鉴定出它们的识别对象,对它们的凝集微生物的能力和激活酚氧化酶活性能力进行测定。并对5种小菜蛾抗菌肽/蛋白(Gloverin、Cecropin、Moricin、Defensin和Lysozyme)基因序列进行分析,利用qPCR对各个基因的组织分布、发育阶段表达情况及外源微生物诱导后的表达模式进行分析。本研究的主要成果如下:1.小菜蛾IDGF的分子特点和功能鉴定:小菜蛾成虫盘生长因子PxIDGF开放阅读框(ORF)长1299bp,编码432个氨基酸(aa),具有GH18家族特有的结构域。序列分析发现PxIDGF的功能结构域发生两个突变的位点。PxIDGF在脂肪体中表达量最高。小菜蛾被大肠杆菌和蝉拟青霉菌侵染后,PxIDGF mRNA水平上调。重组表达的PxIDGF蛋白可以结合金黄色葡萄球菌和大肠杆菌细胞。重组PxIDGF蛋白可以以锌离子依赖的方式凝集金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。PxIDGF具有激活血淋巴PPO能力。添加大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和蝉拟青霉菌可进一步增加PxIDGF对血淋巴PPO的激活能力。2.小菜蛾βGBP的分子特点和功能鉴定:小菜蛾葡聚糖结合蛋白PxβGBP的ORF长1422bp,编码了 473个aa,具有CBM39结构域和GH16结构域。PxβGRP缺少具备识别微生物葡聚糖的四个保守残基(W,E和D)。PxβGBP主要在小菜蛾的脂肪体中表达。PxβGBP的mRNA在3龄和4龄时表达量较高。PxβGBP被外源微生物诱导后的mRNA表达水平上调。重组表达的PxβGBP蛋白可以结合细菌和真菌细胞。PxβGBP蛋白可以以锌依赖性方式凝集细菌和真菌。PxβGBP可以在外源微生物存在的情况下增强血淋巴的PPO的活化。3.小菜蛾抗菌肽的分子特点:(1)Pxgloverin cDNA序列ORF长519bp,编码172aa,主要在脂肪体和血细胞中表达。蝉拟青霉、金黄色葡萄球菌及大肠杆菌均可诱导Pxgloverin表达。(2)Pxcecropin基因的ORF长201bp,编码了 66aa。大肠杆菌、金黄色葡萄球菌可诱导Pxcecropin的表达。Pxcecropin主要在脂肪中表达,在三龄和四龄幼虫中表达量较高。(3)Pxmoricuin成熟肽有42aa,主要在脂肪体中表达。Pxmoricin在四龄幼虫的表达量与其它龄期差异显著。蝉拟青霉菌可诱导Pxmoricin高水平表达。(4)Pxlysozyme ORF序列编码了 110aa。蝉拟青霉及大肠杆菌均可诱导Pxlysozyme表达。Pxlysozyme主要在中肠中表达,在三龄和四龄幼虫中表达量较高。(5)Pxdefensin ORF编码97aa。蝉拟青霉菌可诱导Pxdefensin表达。Pxdefensin主要在脂肪中表达,在四龄幼虫中表达量最高。