二化螟中肠氨肽酶-N(CsAPN1)的原核表达及其与Bt毒素的结合特性分析

发布时间：2025-07-21 20:02

　　二化螟(Chilo suppressalis)是我国水稻上的一种重要害虫,每年给水稻生产造成严重的经济损失。转Bt基因水稻的研制为其防治提供了新策略,但二化螟对Bt水稻潜在的抗性风险将成为制约其可持续应用的关键因素。因此,延缓害虫抗性发展,制定适宜的抗性治理策略已成为抗虫水稻生产应用的当务之急,而明确害虫抗性产生的分子机制是实施害虫抗性治理策略的前提和基础。前期研究已表明,二化螟中肠氨肽酶-N(CsAPN)的同工酶CsAPN1为Bt毒素的功能受体,受体基因的下调表达、缺失突变等可能导致受体蛋白与Bt毒素的结合能力下降,进而引起害虫Bt抗性产生。我们在前期克隆二化螟Bt耐受品系的CsAPN1时,发现其在编码区的3'端存在两个缺失区域,共计缺失19个氨基酸,并已通过实验表明,该缺失突变发生在二化螟基因组水平。但该突变是否引起CsAPN1与Bt毒素的结合能力下降,进而导致二化螟Bt抗性产生?该问题还未阐明。基于此,本研究利用已获得的CsAPN1正常和缺失突变的全长序列,构建蛋白表达载体,分段表达CsAPN1正常和缺失突变的多肽片段,定量测定CsAPN1正常和缺失突变的多肽片段与Bt毒素的结合能...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1 Bt Cry毒素在鳞翅目昆虫中的作用机制示意图

成孔模型(图1.1)此模型认为Cry原毒素被昆虫取食之后,其由于昆虫碱性和还原性条件被溶解,并被昆虫中肠蛋白酶活化产生小的毒素片段(毒素单体),毒素单体首先以低亲和力与中肠刷状缘膜囊泡(BrushBorderMembraneVesicle,BBMV)上的GPI锚定受体氨肽酶....

图1.2 Cry毒素的作用的信号转导模型(Zhang et al.,2006)

信号转导模型(图1.2)认为Cry毒素与其受体BT-R的结合激活了G蛋白,激活的G蛋白的α-亚基,激活其效应蛋白腺苷酸环化酶(AC),活化的腺苷酸环化酶(AC)催化ATP生成环腺苷酸(cAMP),使细胞内cAMP浓度升高,蛋白激酶A是一种cAMP依赖性的蛋白酶,因此cAMP....

图1.3烟芽夜蛾中Cry1Ac毒素作用模型(Jurat-Fuentes et al.,2006)

该模型(图1.3)认为图溶解的Cry1Ac晶体(紫色)被激活成晶体单体(橙色)并与烟芽夜蛾(Heliothisvirescens)的钙粘蛋白HevCaLP结合。这一结合导致由磷酸酶(P)调节的细胞内信号传导途径的激活。部分Cry1Ac毒素可能与肌动蛋白和细胞内磷酸酶相互作用。与....

图1.4.APN的结构(Pigott et al.,2007)

APN广泛存在于动植物体内,具有水解蛋白质或多肽末端氨基酸的功能的一组肽链端解酶。APN属于锌结合的金属蛋白酶/肽酶家族,具有“HEXXH”锌指结构(X代表任何的氨基酸)、高度保守的“GAMEN”结构、疏水的N端和C端,N端有信号肽序列、N-糖基化位点、和能够被Cry毒素识别的N....

本文编号：4058306