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Q型烟粉虱化学感受蛋白CSP1与植物挥发物的结合特征

吴帆 张晓曼 赵磊 崔旭红 李红亮 罗晨 中国农业科学 2015年第10期

摘要:【目的】克隆Q型烟粉虱(Bemisiatabaci)化学感受蛋白1(chemosensory protein 1,CSP1)基因,诱导表达Q型烟粉虱CSP1重组蛋白(以下简称BtCSP1),研究其与主要寄主植物挥发性气味分子的结合特性。【方法】利用全长引物通过RT-PCR扩增并克隆Q型烟粉虱CSP1基因ORF全长,连接并构建pET-30a(+)原核表达载体,转化入BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞,并用IPTG诱导表达BtCSP1重组蛋白。收集菌液后超声破碎细胞,离心取上清,经Ni2+-琼脂糖柱结合梯度浓度咪唑洗脱纯化后,经PBS反复透析获得重组蛋白,并用Bradford法测定重组蛋白浓度。采用常见的N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN)荧光探针作为报告子,利用荧光竞争结合法研究重组BtCSP1蛋白与植物挥发物的结合功能。首先用1 mmol?L-11-NPN滴定BtCSP1蛋白溶液,直至蛋白最大发射波长处的荧光值完全猝灭为止,然后再以各供试配基滴定BtCSP1-1-NPN体系,通过配基竞争猝灭1-NPN最大发射波长,并用Scatchard等方程计算表征BtCSP1与配基亲和力大小的解离常数KD。【结果】克隆了Q型烟粉虱CSP1基因ORF全长,经双酶切和连接构建了pET-30a(+)/CSP1重组质粒,在IPTG终浓度为1 mmol?L-1的条件下诱导获得了BtCSP1重组蛋白,Ni2+-琼脂糖柱纯化透析后测定重组蛋白浓度,稀释至1.5μmol?L-1作为工作浓度。在荧光光谱试验中,Scatchard方程线性化后(相关系数达到0.9967),显示BtCSP1与1-NPN的解离常数K1-NPN为2.78μmol?L-1,结合位点数n为0.82,表明两者结合较好,且基本是1:1结合,适合作为本试验中竞争性荧光结合试验的报告子。在荧光竞争结合试验中,有多种供试植物挥发物分子能使1-NPN的相对荧光强度降低到50%以下,其中包括能引起烟粉虱趋避行为的化合物,如3-蒈烯、p-伞花烃、顺-3-己烯-1-醇和α-蒎烯(KD值分别为26.47、

关键词:烟粉虱化学感受蛋白原核表达植物挥发物结合特性

单位:中国计量学院生命科学学院/浙江省生物计量及检疫检验重点实验室 杭州310018 北京市农林科学院植物保护环境保护研究所 北京100097

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