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苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)与昆虫中肠刷状缘膜囊泡brush border membranevesicles(BBMV)上的受体蛋白结合是其发挥杀虫毒性的关键步骤，而且昆虫中肠上受体蛋白的突变或表达量的变化与昆虫对Bt的抗性产生密切相关。随着研究的深入，不断报道有新受体参与杀虫或抗性机制中，因此新受体的发现对于深入研究Bt的杀虫机制及昆虫对Bt的抗性都有着非常重要意义。已有报道证明昆虫中肠的polycalin可以与Cry1Ac蛋白结合，但其在Bt杀虫机制中的作用及是否参与抗性演化还有待进一步明确。本文在获得了棉铃虫polycalin基因全长的基础上，研究了polycalin在Cry1Ac和Cry2Aa杀虫过程中的作用及其在Cry1Ac抗性演化中的作用。主要研究结果如下: 1.利用荧光定量PCR技术检测polycalin在棉铃虫幼虫不同组织中的表达量差异，发现polycalin在所有检测组织中都有表达，尤其在消化系统（前肠、中肠、后肠）中的相对表达量较高。比较了对Cry1Ac具有不同抗性水平的棉铃虫品系幼虫中肠polycalin的差异，发现低抗品系棉铃虫的polycalin在转录水平和蛋白水平表达量都明显高于敏感品系;而其他抗性品系棉铃虫的polycalin在转录水平表达量低于敏感品系、蛋白水平高于敏感品系。推测polycalin在棉铃虫对Cry1Ac的抗性演化中具有一定的作用。 2.利用透射电镜初步观测polycalin在棉铃虫中肠上的定位，发现polycalin蛋白在棉铃虫中肠中分布广泛，在中肠细胞微绒毛上，细胞核，高尔基体，线粒体和内质网上都有分布。 3.Ligand blot分析结果表明，原核表达的polycalin(60kDa)与活化的Cry1Ac，Cry2Aa两种蛋白都可以结合;而且异源结合竞争试验表明，在Cry1Ac和polycalin的饱和体系中加入过量未标记的Cry2Aa，可以把Cry1Ac竞争下来，初步显示Cry2Aa与polycalin的结合能力大于Cry1Ac与polycalin的结合能力。进一步进行的Elisa测试结果显示，棉铃虫polycalin和Cry1Ac、Cry2Aa的解离常数(Kd)分别为118.80±30.21 nM和31.66±7.05nM，Cry2Aa与polycalin的结合能力大于Cry1Ac与polycalin的结合能力，与竞争结合实验结果一致。 4.利用生物测定的方法研究polycalin与Cry1Ac、Cry2Aa毒杀棉铃虫机制中的作用，结果显示，在人工饲料中只加polycalin蛋白饲喂棉铃虫处理与对照的死亡率无显著差异，而Cry1Ac或Cry2Aa与15倍质量的polycalin蛋白混合后饲喂棉铃虫，比单独加入Cry1Ac或Cry2Aa毒素时死亡率分别下降了27％和21％。利用抗血清封闭的方法进一步测试，发现在Cry1Ac中加入50倍质量的polycalin的抗血清后，使棉铃虫幼虫的致死率从96.13％降低到64.28％，降低了31.85％(P＜0.05); Cry2Aa中加入50倍质量的polycalin的抗血清后，使棉铃虫幼虫的致死率从91.56％降低到62.54％，降低了29.02％。因此，棉铃虫polycalin在Cry1Ac和Cry2Aa发挥杀虫毒性的过程中发挥着一定的作用。