| Q型烟粉虱化学感受蛋白CSP1与植物挥发物的结合特征 |
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| 引用本文： | 吴帆,张晓曼,赵磊,崔旭红,李红亮,罗晨.Q型烟粉虱化学感受蛋白CSP1与植物挥发物的结合特征[J].中国农业科学,2015,48(10):1955-1961. |
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| 作者姓名： | 吴帆 张晓曼 赵磊 崔旭红 李红亮 罗晨 |
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| 作者单位： | 1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
2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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| 基金项目： | 国家自然科学基金（31471773）、北京市叶类蔬菜创新团队建设（BLVT-13）、国家科技支撑计划（2012BAD19B00） |
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| 摘 要： | 【目的】克隆Q型烟粉虱（Bemisia tabaci）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-1 1-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1.5 µmol?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2.78 µmol?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、39.43、54.01和83.46 µmol?L-1），且3-蒈烯具有较强的竞争结合能力，能在200 µmol?L-1时将1-NPN报告子相对荧光值竞争至约40%。【结论】Q型烟粉虱CSP1蛋白能与测试的多种寄主植物挥发物产生较为广谱的结合能力，尤其与对烟粉虱有趋避性的挥发物的结合更强，表明CSP1很有可能参与Q型烟粉虱对非寄主植物的趋避行为，这对揭示其入侵寄主选择行为生理机制具有重要意义。
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| 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 |
| 收稿时间： | 2015-01-14 |
Binding Characterization of Chemosensory Protein CSP1 in the Bemisia tabaci Biotype Q with Plant Volatiles |
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| WU Fan,ZHANG Xiao-man,ZHAO Lei,CUI Xu-hong,LI Hong-liang,LUO Chen.Binding Characterization of Chemosensory Protein CSP1 in the Bemisia tabaci Biotype Q with Plant Volatiles[J].Scientia Agricultura Sinica,2015,48(10):1955-1961. |
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| Authors: | WU Fan ZHANG Xiao-man ZHAO Lei CUI Xu-hong LI Hong-liang LUO Chen |
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| Institution: | 1College of Life Sciences, China Jiliang University/Zhejiang Provincial Key Laboratory of Biometrology and Inspection & Quarantine, Hangzhou 310018
2Institute of Plant and Environment Protection, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Bemisia tabaci chemosensory proteins (CSPs) prokaryotic expression plant volatiles binding characterization |
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