棉铃虫ABC转运蛋白ABCG1的基因克隆、亚细胞定位及其与Cry1Ac毒力的关系

• 作者: 于佃平 公玲玲 张丹丹 曲爱军 肖玉涛 郑曰英
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 棉铃虫 ABCG1 Cry1Ac Bt毒素受体 亚细胞定位 Bt抗性
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 生理与生化
• 页码范围: 297-308
• 页数: 12页
• 分类号: Q966
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2017.03.007

摘要

[目的]长期种植转Bacillus thuringiensis (Bt)基因作物使一些靶标害虫产生了Bt抗性,有研究表明小菜蛾Plutella xylostella的white基因表达下调使其产生了Cry1Ac抗性,由于Pxwhite蛋白与ABC转运蛋白ABCG1同属于ABCG亚家族,我们推测棉铃虫Helicoverpa armigera ABCG1基因(HaABCG1)的表达下调可能与棉铃虫对Cry1Ac毒素的抗性有关.[方法]克隆并分析HaABCG1的开放阅读框(open reading frame,ORF),通过构建HaABCG1基因的表达载体检测HaABCG1蛋白在TnH5细胞中的亚细胞定位;通过细胞毒力实验验证HaABCG1蛋白与Cry1Ac毒素的关系;利用RNAi技术验证HaABCG1表达下调是否会降低棉铃虫对Cry1Ac毒素的敏感性.[结果]棉铃虫ABCG1基因的开放阅读框长1 896 bp,编码蛋白含631个氨基酸残基,分子质量估计为69.63 kD.离体昆虫细胞表达的HaABCG1蛋白主要定位在细胞的核膜和内质网.通过RNA干扰和生物测定实验发现HaABCG1下调表达不能使棉铃虫在Cry1Ac毒素浓度为0.05 μg/mL的人工饲料上正常生长,3d后处理组和对照组棉铃虫幼虫的体重变化无显著差异.经过细胞毒力实验证明HaABCG1蛋白不介导Cry1Ac毒素对TnH5细胞的毒力,它既不是Cry1Ac毒素的受体,也不是其他3种Bt毒素Cry1Ca,Cry2Aa和Cry1Fa的受体.[结论]HaABCG1基因表达下调与棉铃虫对Cry1Ac的抗性不相关,HaABCG1不是Cry1Ac毒素的受体.这是首次报道ABCG1基因不参与棉铃虫的Cry1Ac抗性.