昆虫学报

作者：赵洁,魏倩,任苏伟,刘小宁

单位：1. 新疆大学生命科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046; 2. 石河子大学农学院, 新疆石河子 832003

关键词：棉铃虫,叉头框蛋白,原核表达,时空表达,2-十三烷酮

【目的】本研究旨在克隆并分析一种棉铃虫Helicoverpa armigera叉头框蛋白A (forkhead box protein A, FoxA) 类似蛋白基因HarmFoxAl，探讨2-十三烷酮胁迫下棉铃虫中肠中HarmFoxAl的表达情况，为进一步明确棉铃虫FoxA的功能和参与棉铃虫生长发育的调控通路提供依据。【方法】从棉铃虫幼虫中肠中扩增得到HarmFoxAl的cDNA序列，并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HarmFoxAl的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌 Escherichia coli Transetta菌株，IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式，并利用镍柱亲和层析法纯化融合蛋白。通过qPCR检测棉铃虫不同发育阶段(1-6龄幼虫和预蛹)，6龄幼虫不同组织(脂肪体、中肠、体壁和头部)以及10 mg/g 2-十三烷酮处理6龄幼虫不同时间后中肠中HarmFoxAl的表达谱。【结果】HarmFoxAl (GenBank登录号: XM_021331806)的开放阅读框为669 bp，编码222个氨基酸，蛋白的相对分子质量和等电点分别为25.03 kD和6.34。氨基酸序列分析表明，HarmFoxAl单体蛋白无信号肽、跨膜区和二硫键，核心区域是由4个α螺旋和3个β折叠组成的球状结构。将重组的Transetta (pET32a-HarmFoxAl)菌株用0.5 mmol/L IPTG在25℃条件下诱导5 h，约45 kD的融合蛋白His-HarmFoxAl能以可溶的形式存在于重组菌中，这与预测的分子量(42.8 kD)相一致。发育阶段特异性表达谱表明，HarmFoxAl在棉铃虫1-3龄幼虫期、6龄幼虫期和预蛹期均有表达，且预蛹期的表达量最高。组织表达谱结果表明，该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠和体壁中表达，且脂肪体内的表达量最高，而在头部中不表达。10 mg/g 2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠中HarmFoxAl的表达量显著降低，但随着时间延长其表达量逐渐升高，处理48 h后表达量显著高于对照。【结论】棉铃虫HarmFoxAl在预蛹期和幼虫脂肪体中表达量最高，2-十三烷酮处理幼虫后HarmFoxAl的表达量急速降低后逐渐升高，推测其在棉铃虫变态发育和解毒代谢过程中发挥重要作用。

来源：2019年第6期

《昆虫学报》期刊编辑部

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