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龟纹瓢虫属鞘翅目瓢虫科,对环境适应性较强,发生代数多,繁殖率高,捕食蚜虫、叶蝉、飞虱等,是一种有利用前途的优良天敌昆虫。近年来,有关天敌昆虫的生物学、田间毒性评价、生态学特性的研究越来越多,较多的天敌防治害虫渐渐应用到实际生产中,但对其分子生物学方面的研究则较少。乙酰胆碱酿酶(acetylcholinestrase，AChE)是一种主要存在于神经元和神经肌肉接头处的丝氨酸水解酶,也是神经毒剂、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的作用靶标。由于近年来农药的广泛使用,导致大量昆虫对有机磷、氨基甲酸酯和等杀虫药剂产生了不同程度的抗药性。目前鞘翅目ace1基因已经克隆出来的只有赤拟谷盗与马铃薯甲虫,而龟纹瓢虫的分子机制研究至今还没有报道。本文以抗性和敏感龟纹瓢虫为材料,首次克隆出一条全长是2928 bp的敏感龟纹瓢虫的ace1基因(PJ-S)(Gene Bank:KP403801)序列,包含1938 bp的完整开放阅读框(ORF),编码645个氨基酸,同样也克隆出一条全长2098 bp的抗性龟纹瓢虫的ace1基因(PJ-R)(Gene Bank:KT779500),包括1938 bp的完整开放阅读框(ORF)，编码645个氨基酸。通过将敏感与抗性龟纹瓢虫的ace1氨基酸序列与其他物种进行比对,与赤拟谷盗ace1的同源性高达85.4%,与马铃薯甲虫ace1同源性达78.8%,发现与其他物种ace 1的同源性在63.5-85.4%之间,与ace2的同源性在33.4-39.7%之间,进化树结果显示与其它物种的ace1聚为一支,并且与鞘翅目昆虫亲缘关系最近。通过将敏感与抗性龟纹瓢虫的ace1氨基酸序列进行比对,结果发现在PJ-S和PJ-R之间有五个氨基酸残基发生了替换(Phe 358 Ser,Lys 493 Glu，Ile 538 Val，Gly 571Arg and Thr 576 Ala),与其它物种的蛋白进行比较发现,龟纹瓢虫敏感与抗性的ace1都存在FGESAG(位点266～271)高度保守区域。而通过比较发现,在龟纹瓢虫敏感与抗性的AchE中,活性中心催化三联体、氧阴离子洞、胆碱结合位点、外周阴离子位点(PAS)、后门这些位置的氨基酸与电鳐中的相一致,而Pj-S ace1酰基口袋口是由Phe 358和Phe 360组成,与电鳐中Phe 290 and Phe 292相一致,而Pj-R ace1酰基口袋口是由Ser358和Phe360组成,此处Pj-Race1发生了突变,而14个芳香族氨基酸残基中有11个是保守的。由于酰基口袋口结构变化将显著影响AChE功能,推测抗性龟纹瓢虫对有机磷杀虫剂的抗性产生可能主要与酰基口袋口是由Ser 358突变有关。本文通过实时荧光定量研究敏感和抗性龟纹瓢虫的ace1的相对表达水平,结果显示抗性ace1的表达量是敏感的5.1倍,ace1表达量的增加,使昆虫抗药性有所增强,ace1表达量的降低使昆虫抗药性降低。由此我们推测龟纹瓢虫的ace1在抗性品系中表达量高于敏感的,可能与抗药性有关。本文成功克隆出抗性和敏感龟纹瓢虫的ace1基因,为研究龟纹瓢虫的抗药性机理及抗药性分子机制提供了理论依据。也可以为研究合理利用害虫天敌进行防治害虫,减少杀虫剂的使用打下基础。