煙粉虱疑似唾液效應(yīng)因子BtQOF1和BtQ2477功能探究.pdf

1、煙粉虱Bemisia tabaci(Hemiptera: Aleyrodidae)屬半翅目粉虱科，是一種刺吸式韌皮部取食昆蟲。近年來，隨著Middle East Asia Minor1(MEAM1)和Mediterranean(MED)煙粉虱逐漸入侵到我國多個地區(qū)，嚴(yán)重威脅著我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。煙粉虱對植物的危害主要分為直接取食危害和傳播病毒病等間接危害，煙粉虱對植物的直接和間接危害都與煙粉虱的取食密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，刺吸式昆蟲在取食過程中

2、需要分泌唾液以幫助其刺探、取食，由唾液腺分泌的唾液效應(yīng)因子可以幫助昆蟲調(diào)控植物的防御反應(yīng)。目前尚未有關(guān)于煙粉虱唾液效應(yīng)蛋白的研究報道，關(guān)于唾液蛋白如何參與煙粉虱-植物互作的機理尚不明確。
　　本研究從MED煙粉虱唾液腺轉(zhuǎn)錄組中篩選了兩個疑似唾液效應(yīng)因子基因，分別是BtQ0F1和BtQ2477，針對這兩個基因從序列分析、生物測定以及對植物防御基因的影響等方面初步探討了它們在煙粉虱-植物互作中的作用。結(jié)果如下:
　　(1)煙粉虱

3、BtQ0F1基因的序列分析及初步功能探究
　　BtQ0F1基因編碼一個含有259個氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)分子量約為25.89kDa，等電點為4.40。預(yù)測該基因編碼的蛋白無跨膜區(qū)，但是含有一個由24個氨基酸殘基編碼的信號肽，具有典型的分泌蛋白結(jié)構(gòu)。在GenBank中未檢索到任何同源基因或保守的功能結(jié)構(gòu)域。
　　通過浸潤法在煙草上瞬時表達BtQ0F1基因，3天后煙粉虱的存活率顯著高于對照。通過飼喂dsRNA干擾煙粉虱BtQ

4、0F1基因，發(fā)現(xiàn)沉默BtQ0F1基因不利于煙粉虱的存活，在棉花上的存活率顯著低于對照。通過實時熒光定量PCR檢測BtQ0F1基因?qū)煵菹嚓P(guān)防御基因的影響，發(fā)現(xiàn)在煙草中瞬時表達BtQ0F1基因可以幫助煙粉虱抑制植物的JA、BR和SA信號通路。對BtQ0F1進行了原核表達及多抗制備，Western Blot結(jié)果表明，以制備的anti-BtQ0F1兔多克隆抗體為一抗可以在MED煙粉虱蟲體中檢測到目的條帶，為后續(xù)進一步驗證BtQ0F1蛋白是否為

5、唾液蛋白奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)煙粉虱BtQ2477基因的序列分析及初步功能探究
　　BtQ2477基因編碼一個含有175個氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)分子量約為20.00 kDa，等電點為7.44。預(yù)測該基因編碼的蛋白無跨膜區(qū)，但是含有一個由23個氨基酸殘基編碼的信號肽，具有典型的分泌蛋白結(jié)構(gòu)。GenBank檢索結(jié)果表明，該基因編碼的蛋白隸屬于小蛋白超家族，可以幫助內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的蛋白進行正確折疊。
　　通過浸潤法在煙草上瞬

6、時表達BtQ2477基因，3天后統(tǒng)計煙粉虱存活率和產(chǎn)卵量均顯著高于對照，即在植物中過表達BtQ2477基因有利于煙粉虱的存活和產(chǎn)卵。通過實時熒光定量PCR檢測BtQ2477基因?qū)煵軯A、SA相關(guān)防御基因的影響，結(jié)果表明，BtQ2477基因?qū)A和SA途徑的基因影響較小，可能參與調(diào)控其他防御途徑的相關(guān)基因。
　　綜上所述，煙粉虱疑似唾液效應(yīng)因子BtQ0F1基因和BtQ2477基因在煙粉虱-植物互作中發(fā)揮著重要作用。煙草中瞬時表達B