美国白蛾中肠受体蛋白HcABCC4与BtCry9Ea10结合特性分析

为明确苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis Cry9Ea10毒素蛋白对美国白蛾(Hyphantria cunea)的作用,本研究测定了其对美国白蛾四龄幼虫的活性,采用邻接法构建了美国白蛾中肠受体蛋白HcABCC4系统发育树;Ligand blot和ELISA试验研究了Bt Cry9Ea10毒蛋白与HcABCC4受体蛋白间的结合能力;利用HcABCC4基因dsRNA,采用注射法比较了基因沉默前后Cry9Ea10毒素对美国白蛾的毒力变化。结果表明,Bt Cry9Ea10蛋白对美国白蛾幼虫有杀虫活性,毒力回归方程为y=-4.61+2.28x,LC_(50)和LC_(70)值分别为115.60和177.58μg/mL。美国白蛾HcABCC4氨基酸序列(GenBank登录号:MW727508.1)与夜蛾科棉铃虫Helicoverpa armigera(XM 049842273.1)、美洲棉铃虫H.zea(XM 047179823.1)、草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(XM 035574947.2)、斜纹夜蛾S.litura(KP335688.1)的ABCC4氨基酸序列聚为一支、相似性一致;Bt Cry9Ea10、Bt Cry1Ac毒素与HcABCC4 TMD结构域重组蛋白能特异结合,解离常数Kd值分别为(276.80±0.056)、(131.30±0.087)nmol/L,最大亲和力Bmax值分别为(0.23±0.06)、(0.86±0.086)。与对照组相比,美国白蛾注射HcABCC4 dsRNA后基因表达量下降58.04%,Cry9Ea10蛋白平均校正死亡率下降58.97%(P<0.05)。据此推断美国白蛾中肠HcABCC4蛋白是Bt Cry9Ea10的特异受体,为进一步揭示Bt Cry9Ea10蛋白的杀虫机制提供了资料。