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美国白蛾(Hyphantria cunea(Drury)),属鳞翅目灯蛾科(Arctiidae),是一种世界性害虫。几丁质脱乙酰酶(chitin deacetylase,CDA)能够将几丁质转化为脱乙酰几丁质是昆虫围食膜的重要组成成分,是昆虫几丁质代谢中的一种关键酶。 本研究成功扩增得到hccda5基因的cDNA序列,序列长1220bp(GenBank登录号:KP159288),包含1155bp的ORF和富含AT的UTR。该基因编码美国白蛾几丁质脱乙酰酶HcCDA5,该蛋白由384个氨基酸残基组成,氨基端含有由23个氨基酸残基构成的信号肽序列,于Asn22处有一个N-联糖基化位点,于Ser54处有一个O-联糖基化位点;HcCDA5只含有几丁质脱乙酰酶催化区,属Group V CDA。 hccda5基因在大肠杆菌细胞BL21中成功表达大小约45kDa的重组蛋白。通过分析载体、IPTG浓度、诱导时间、培养温度对目的蛋白表达量的影响,确定了目的蛋白最大量表达条件:即以pET28a-hccda5为重组质粒载体,16℃诱导过夜,重组蛋白HcCDA5表达量较大。hccda5基因在昆虫细胞BTI-Tn-5B1-4(HighFive)中成功表达大小约42kDa的目的蛋白,该蛋白表现出较强的几丁质结合活性。 荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对hccda5基因在美国白蛾幼虫不同组织转录水平的相对表达量分析结果表明,hccda5基因在中肠中表达量最高,在其他组织中也有少量表达,在体壁中表达量最低。 qRT-PCR方法分析Cry1Ab35蛋白对hccda5基因表达量的影响,发现Cry1 Ab35蛋白作用于美国白蛾幼虫后hccda5基因表达量降低,在12h,24h,36h和48h,hccda5基因表达量明显低于正常水平,其中36h hccda5基因表达量最低,60h后基因表达量回复到正常水平,结果表明BtCry1Ab35蛋白可以引起hccda5基因表达量下调。 体外合成hccda5基因特异dsRNA,进行hccda5基因在昆虫细胞Sf9中的转录后沉默实验。结果表明,在转染重组病毒后的60h、72h和84h,hccda5基因在Sf9细胞中的表达完全被dsRNA-1和dsRNA-2沉默;但是在转染重组病毒后96h,在实验组中重组蛋白HcCDA5被检测到,但其表达量仍低于对照组;且不同序列、不同长度的dsRNA在hccda5转录后沉默实验中表现出相同的沉默效应。此结果为通过注射dsRNA,研究HcCDA5在美国白蛾幼虫中的生物学功能奠定了基础。同时构建了可以产生hccda5特异dsRNA的HT115细菌,经诱导后成功产生dsRNA,为通过喂食dsRNA研究HcCDA5在美国白蛾幼虫中的功能提供了材料。