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烟粉虱Bemisia tabaci (Hemiptera:Aleyrodidae)属半翅目粉虱科,是一种刺吸式韧皮部取食昆虫。近年来,随着Middle East Asia Minor 1 (MEAM1)和Mediterranean (MED)烟粉虱逐渐入侵到我国多个地区,严重威胁着我国的农业生产。烟粉虱对植物的危害主要分为直接取食危害和传播病毒病等间接危害,烟粉虱对植物的直接和间接危害都与烟粉虱的取食密切相关。研究发现,刺吸式昆虫在取食过程中需要分泌唾液以帮助其刺探、取食,由唾液腺分泌的唾液效应因子可以帮助昆虫调控植物的防御反应。目前尚未有关于烟粉虱唾液效应蛋白的研究报道,关于唾液蛋白如何参与烟粉虱-植物互作的机理尚不明确。本研究从MED烟粉虱唾液腺转录组中筛选了两个疑似唾液效应因子基因,分别是BtQOF1和BtQ2477,针对这两个基因从序列分析、生物测定以及对植物防御基因的影响等方面初步探讨了它们在烟粉虱-植物互作中的作用。结果如下(1)烟粉虱BtQOF1基因的序列分析及初步功能探究BtQOF1基因编码一个含有259个氨基酸残基的蛋白质,蛋白质分子量约为25.89 kDa,等电点为4.40。预测该基因编码的蛋白无跨膜区,但是含有一个由24个氨基酸残基编码的信号肽,具有典型的分泌蛋白结构。在GenBank中未检索到任何同源基因或保守的功能结构域。通过浸润法在烟草上瞬时表达BtQOF1基因,3天后烟粉虱的存活率显著高于对照。通过饲喂dsRNA干扰烟粉虱BtQOF1基因,发现沉默BtQOF1基因不利于烟粉虱的存活,在棉花上的存活率显著低于对照。通过实时荧光定量PCR检测BtQOF1基因对烟草相关防御基因的影响,发现在烟草中瞬时表达BtQOF1基因可以帮助烟粉虱抑制植物的JA、BR和SA信号通路。对BtQOF1进行了原核表达及多抗制备,Western Blot结果表明,以制备的anti-BtQOF1兔多克隆抗体为一抗可以在MED烟粉虱虫体中检测到目的条带,为后续进一步验证BtQOF1蛋白是否为唾液蛋白奠定了基础。(2)烟粉虱BtQ2477基因的序列分析及初步功能探究BtQ2477基因编码一个含有175个氨基酸残基的蛋白质,蛋白质分子量约为20.00 kDa,等电点为7.44。预测该基因编码的蛋白无跨膜区,但是含有一个由23个氨基酸残基编码的信号肽,具有典型的分泌蛋白结构。GenBank检索结果表明,该基因编码的蛋白隶属于小蛋白超家族,可以帮助内质网内的蛋白进行正确折叠。通过浸润法在烟草上瞬时表达BtQ2477基因,3天后统计烟粉虱存活率和产卵量均显著高于对照,即在植物中过表达BtQ2477基因有利于烟粉虱的存活和产卵。通过实时荧光定量PCR检测BtQ2477基因对烟草JA、SA相关防御基因的影响,结果表明,BtQ2477基因对JA和SA途径的基因影响较小,可能参与调控其他防御途径的相关基因。综上所述,烟粉虱疑似唾液效应因子BtQOF1基因和BtQ2477基因在烟粉虱-植物互作中发挥着重要作用。烟草中瞬时表达BtQOF1基因或BtQ2477基因均可促进烟粉虱的存活,干扰烟粉虱BtQOF1基因后不利于烟粉虱的存活。在烟草中瞬时表达BtQOF1基因后,可能是通过干扰烟草JA、SA和BR信号通路进而提高了烟粉虱在寄主植物上的适合性,而BtQ2477基因调控植物防御反应的机制还有待研究。