【摘 要】
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灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)作为水稻上的重要害虫,已经对吡虫啉等多种常用杀虫剂产生了抗药性。已有研究表明,细胞色素P450酶活性的增强是灰飞虱对其产生抗性的重要机制。本研究通过前期转基因果蝇超量表达技术,鉴定到灰飞虱CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2可能参与吡虫啉抗性的形成,因此,本文利用杆状病毒表达系统,分别表达了灰飞虱CYP4FB1、CYP6F
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灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)作为水稻上的重要害虫,已经对吡虫啉等多种常用杀虫剂产生了抗药性。已有研究表明,细胞色素P450酶活性的增强是灰飞虱对其产生抗性的重要机制。本研究通过前期转基因果蝇超量表达技术,鉴定到灰飞虱CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2可能参与吡虫啉抗性的形成,因此,本文利用杆状病毒表达系统,分别表达了灰飞虱CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2,并进行了灰飞虱CYP6ER2对吡虫啉的体外代谢试验。试验的研究结果如下:1.灰飞虱CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2体外表达利用昆虫杆状病毒表达系统,表达了灰飞虱CYP4FB1、CYP6FK1、CYP6ER2和灰飞虱细胞色素还原酶(CPR)。实验结果表明:重组的CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2均可将模式底物对硝基苯甲醚(PNA)催化成对硝基苯酚(PNP),Vmax值在21.06.±0.24-55.37±6.94 mOD/min/mg protein之间,与阴性对照组相比,酶活力比在1.8-4.7倍之间。利用CO差光谱法测定了 CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2的含量和光谱特征,测定结果显示这三个P450酶与CO结合后在450nm处都有明显的吸收峰,表明这三个重组蛋白性质稳定,具备P450酶的结构功能,此外,这三个酶的含量大概在10-20pmol/mgprotein之间。为下一步蛋白的功能验证奠定了基础。2.灰飞虱CYP6ER2对吡虫啉的代谢研究将重组CYP6ER2蛋白与灰飞虱CPR混合后与吡虫啉进行温育反应,以未加入NADPH再生系统的样品为对照,利用LC-MS检测得到了疑似羟基化吡虫啉产物,再通过LC-MS/MS确定了上述疑似化合物确实是来自于吡虫啉代谢产生的羟基化吡虫啉。此外,通过动力学法研究了重组CYP6ER2/CPR混合酶液对吡虫啉代谢的动态过程。结果显示:CYP6ER2代谢吡虫啉时,吡虫啉的消耗量和羟基化吡虫啉代谢产物的生成量都具有时间依赖性;并测得CYP6ER2的动力学参数Km值为43.96±0.89μM,Kcat值为 0.050±0.005 pmol/min/pmol P450。该结果证实了 CYP6ER2 对吡虫啉的代谢作用,为灰飞虱CYP6ER2参与吡虫啉代谢抗性提供了证据。
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