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蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini,eri-silkworm)是室内饲养的重要经济昆虫,以蓖麻叶为主要饲料,属于鳞翅目大蚕蛾科。包括家蚕、柞蚕、野蚕、桑蟥及小菜蛾在内几种鳞翅目昆虫孵化酶基因cDNA业已克隆报道,本文我们对蓖麻蚕孵化酶基因进行研究。根据已报道鳞翅目昆虫孵化酶的基因保守序列,我们设计合成兼并性引物,以蓖麻蚕转青卵cDNA为模版,克隆获得部分蓖麻蚕孵化酶基因(Philosamia Cynthia ricini hatching enzyme,PcrHE)序列,然后通过RACE-PCR和序列拼接获得蓖麻蚕孵化酶基因全长序列。PcrHE全长cDNA为962bp,其中包含3’UTR、5’UTR和885bp的开放阅读框,共编码294个氨基酸,N端16个氨基酸残基为信号肽序列。序列比对的同源性分析显示PcrHE与ApHEL,BmandHE,BmHE,RmHE,PxHE,BmHEⅡ,CuefHCE,DmHEHS,MLCE,XHE,EHE12,ZHCE1,MHCE23,TuHE,Aatacin和QHE的蛋白功能区序列相似性分别为92.3%,84.2%,83.3%,82.4%,79.5%,76.1%,44.7%,43.6%,33.9%,33.7%,32.3%,32.3%,32.1%,31.7%,31.4%和30.8%,根据进化树分析显示蓖麻蚕与柞蚕的亲缘关系最近。根据同源建模的方法对PcrHE进行了三维结构的预测,显示其与蝲蛄金属蛋白酶的三维结构相似,利用PROCHECK对所建蛋白三维结构进行了评价,模拟得到的PcrHE蛋白三维结构有90.2%位于合理区域内,理论上表明蛋白三维结构是可靠的。通过RT-PCR的方法我们发现,在蓖麻蚕卵胚胎发育期不同阶段中,可以在胚胎发育早期检测到PcrHE转录本,维持在较低水平,孵化时达到最高值,表明PcrHE可能与孵化过程相关。另外,PcrHE转录本可在幼虫的中肠和精巢中检测到,推测PcrHE可能还有食物消化、精子发生等其它生物学功能。我们将PcrHE的成熟酶序列、去信号肽序列、ORF序列对应的基因序列分别克隆到原核表达系统pET28a中进行蛋白原核表达,SDS-PAGE电泳检测蛋白的表达,并用Western Blot进行验证。最后我们克隆了家蚕孵化酶基因启动子(BmHEⅠp,BmHEⅡp),由其驱动蓖麻蚕孵化酶基因,分别构建了转基因重组质粒pSL-3XP3-EGFP/BmHEⅠp-PcrHE,pSL-3XP3-EGFP/BmHEⅡp-PcrHE,并尝试将其用显微注射方法导入到家蚕卵中,以期在个体水平验证蓖麻蚕孵化酶的功能。这些研究结果为阐明蓖麻蚕卵孵化的分子机理提供分子依据,为其它鳞翅目昆虫孵化酶研究提供借鉴,为提高鳞翅目昆虫和转基因家蚕的孵化率提供依据。