Cloning,Expression,and Functional Analysis of Two Acetylcholinesterase Genes in Spodoptera Litura.pdf

1、斜紋夜蛾（Spodoptera litura）是一種為害蔬菜和觀賞性植物的世界性雜食性害蟲。因斜紋夜蛾食性雜、具有長(zhǎng)距離遷徙能力、世代多、繁殖能力強(qiáng)及易對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生抗性等特點(diǎn)，導(dǎo)致其防治困難。乙酰膽堿酯酶(AChE，EC3.1.1.7)在突觸后膜催化水解遞質(zhì)乙酰膽堿(ACh)導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)終止，是有機(jī)磷酸酯(OP)和氨基甲酸酯(CB)兩類殺蟲劑的主要作用靶標(biāo)。因此本研究克隆了2種斜紋夜蛾乙酰膽堿酯酶基因（SlAce1和SlAce2），分析了

2、這兩個(gè)基因在斜紋夜蛾不同發(fā)育階段和不同組織的表達(dá)水平;同時(shí)利用RNAi技術(shù)對(duì)SlAce1和SlAce2基因進(jìn)行干擾，并對(duì)其分析生物學(xué)功能和表達(dá)模式進(jìn)行分析。探究斜紋夜蛾Ace基因的功能為斜紋夜蛾的防治提供新思路。其主要研究結(jié)果如下:
　　本文克隆了斜紋夜蛾2個(gè)乙酰膽堿酯酶基因（SlAce1和SlAce2）。序列分析表明:SlAce1 cDNA全長(zhǎng)為2085bp，編碼694個(gè)氨基酸殘基;SlAce2 cDNA全長(zhǎng)為1917bp，編碼

3、639個(gè)氨基酸殘基。SlAce1和SlAce2都含有特定氨基酸—催化三聯(lián)體、陰離子膽堿結(jié)合位點(diǎn)、氧離子空穴、?；诖?、外周陰離子亞位點(diǎn)以及活性絲氨酸殘基的“FGESAG”功能域和催化區(qū)的14個(gè)保守芳香族氨基酸。SlAce1的分子模型與岡比亞按蚊、禾谷鐮孢APAChEs的活性位點(diǎn)幾乎完全相同，且在活性位點(diǎn)的開口處含有Cys432。氨基酸序列同源性分析結(jié)果顯示:SlAce1基因的氨基酸序列與棉鈴蟲(87％)的相似度最高，與其它昆蟲的相似度在

4、65％-69％之間;SlAce2基因的氨基酸序列與棉鈴蟲ace-2基因(97％)相似度最高，與其它昆蟲的相似度在49％-78％之間。進(jìn)化分析表明:SlAce1屬于AChE1家族，SlAce2屬于AChE1家族，SlAce1與棉鈴蟲(HaAce1)和家蠶(BmAce1)的同源性最高，而SlAce2則與家蠶(BmAce2)和煙粉虱（BtAce2）的同源性最高。qRT-PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SlAce基因在所有發(fā)育時(shí)期和組織中均有表達(dá)，且在腦部表

5、達(dá)量最高。注射dsRNA后，斜紋夜蛾6齡幼蟲中SlAcel和SlAce2基因的表達(dá)水平成功被抑制，并導(dǎo)致其死亡率分別為47.3％和37.9％。
　　利用RNAi技術(shù)成功沉默Ace2的表達(dá)可導(dǎo)致斜紋夜蛾的繁殖力、孵化顯著降低，從而使斜紋夜蛾的后代明顯減少。對(duì)照組的產(chǎn)卵率為100％，孵化率高達(dá)90％，而注射dsSlAce2后產(chǎn)卵率為27.9％，孵化率為36.5％，且育蛹率和羽化率分別為0.94％和7.54％;雄蟲注射dsGFP和雌蟲注