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松墨天牛(Monochamus alternatus Hope),隶属于鞘翅目(Coleoptera),天牛科(Cerambycidae),是松类植物的主要蛀干害虫,也是重要检疫性有害生物松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus(Steiner&Buhrer))的主要传播媒介。因此,有效地防治松墨天牛不仅能减少对松类植物的直接危害,还能降低松材线虫病的传播。几丁质最先是由几丁质脱乙酰酶(Chitin deacetylase,CDA)催化,转化成N-乙酰氨基-D-葡萄糖胺脱乙酰基,从而转变为壳聚糖,再由β-N-乙酰己糖胺酶和几丁质酶进行更进一步的水解。作为几丁质降解途径中的一种关键酶,在昆虫的多种生理活动中发挥着重要作用。本实验以松墨天牛3龄幼虫为材料提取总RNA,采用反转录技术(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增技术(RAC E),扩增获得松墨天牛CDA2a和CDA2b的完整ORF,分别命名为MaCDA2a和MaCDA2b。MaCDA2a全长为1611bp,编码529个氨基酸组成,质量为60.9kD,等电点为5.00;MaCDA2b全长为1590bp,编码由529个氨基酸,质量为60.0kD,等电点为5.08。MaCDA2a和MaCDA2b均包含1个低密度脂蛋白结合区(LDLa)、1个几丁质结合结构域(ChBD)及1个几丁质脱乙酰酶结构域(CDA);且均含有1个螺旋卷曲,无糖基化位点;为亲水性蛋白,为膜外蛋白,无跨膜区;有信号肽,位于1-19,序列为MANKRIWLCCFLLLGIAYA。7种昆虫的CDA与MaCDA2a/2b进行同源比对,系统发育树分析,结果表明:(1)MaCDA2a/2b与其他昆虫的CDA2的同源性达到82.91%;(2)脱乙酰结构域中发现有5个标志性模体(motif),分别是SFNG、FSLTHK、RAPYL、FVYD、GLHF;(3)MaCDA2a/2b属于I组CDA蛋白。利用RT-qPCR技术进行转录水平组织定位,经过数据分析,发现MaCDA2a/2b基因在松墨天牛幼虫的不同组织中的表达模式基本一致,但在体壁中表达量最高;而在不同发育阶段的表达模式有明显的不同,这可能与两个基因的功能不同有关。通过注射dsRNA研究MaCDA2a/2b的功能,结果显示:二者ds RNA均有效地抑制目的基因的表达,使松墨天牛在7天后死亡率达到96%。注射了dsRNA-MaCDA2a后的天牛幼虫蜕皮失败死亡;注射了ds RNA-MaCDA2b后天牛幼虫死亡表型与dsRNA-MaCDA2a有所不同,死后虫体变软,颜色较浅呈淡灰色。基于以上结果,本研究充分证明了MaCDA2a/2b在几丁质降解过程中的重要性,尤其为深入理解鞘翅目昆虫中的几丁质代谢途径提供了分子依据。