蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白酶活性的影响

• 作者: 仵均祥 孙聪 展恩玲 李怡萍 赵爱平
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 梨小食心虫 蛋白酶 最适pH 蛋白酶抑制剂 酶活性
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 1069-1078
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2016.10.005

摘要

[目的]梨小食心虫Grapholitha molesta (Busck)是一种危害极其严重的果树害虫.中肠蛋白酶在昆虫生长发育过程中起着重要作用.本研究测定梨小食心虫幼虫中肠内蛋白酶活性的最适pH、蛋白酶抑制剂和激活剂对蛋白酶活性的作用,为利用蛋白酶抑制剂防治该害虫提供新思路.[方法]提取梨小食心虫3龄幼虫中肠液,利用酶专性底物测定各蛋白酶在3种不同缓冲溶液中的最适pH(ddH20为对照)、蛋白酶抑制剂和激活剂对中肠蛋白酶活性的影响,同时测定饲喂蛋白酶抑制剂(PMSF,TLCK,TPCL和STI)后梨小食心虫中肠蛋白酶活性的变化.[结果]梨小食心虫幼虫中肠总蛋白酶在Tris-HCl,KH2 PO4/NaOH和Glycine/NaOH 3种缓冲液中最适pH分别为10.5,11.0和11.0,强碱性胰蛋白酶的最适pH分别为10.5,11.0和11.0,弱碱性胰蛋白酶的最适pH分别为8.5,9.0和9.0,胰凝乳蛋白酶的最适pH分别为8.5,9.0和9.5.5种蛋白酶抑制剂(DTT,PMSF,TLCK,TPCL和STI)中,除TLCK对凝乳蛋白酶激活外,其他蛋白酶抑制剂对4种蛋白酶均表现为抑制,且浓度越大抑制效应越明显.抑制剂DTT对总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂.4种蛋白酶激活剂(MgCl2,CaCl2,EDTA和EGTA)中,MgCl2抑制总蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性,而激活胰蛋白酶活性;CaCl2激活总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶活性,而抑制强碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,EDTA对4种蛋白酶均表现为抑制,EGTA除对强碱性胰蛋白酶表现为激活外,对另外3种蛋白酶表现抑制.用蛋白酶抑制剂PMSF,TLCK,TPCL和STI饲喂梨小食心虫幼虫,各抑制剂均可抑制4种蛋白酶活性,且在不同取样时间抑制水平不同.其中STI(50 μg/mL)对4种蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂,且浓度越大抑制效应越明显.10,20和50 μg/mL STI 3种浓度处理组,在取食后4h时,4种蛋白酶活性升高,且上升程度与STI浓度有关;酶活性在20 μg/mL STI处理后48 h,50μg/mL STI处理后60 h时最低,抑制剂STI表现出持效性.[结论]蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白消化酶的活性具有一定的抑制作用,其中大豆胰蛋白酶抑制剂STI在害虫防治中具有极其重要的应用价值.