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桑螟(Glyphodes pyloalis)是蚕区桑园的主要害虫之一,鉴定其抵御各种环境胁迫相关的基因,是制定防治新策略的重要理论依据。对桑螟幼虫转录组数据的分析中,发现桑螟胞外铜锌超氧化物歧化酶(ec Cu/Zn SOD)基因在应对高温胁迫时的表达量发生显著变化。为了明确ec Cu/Zn SOD在桑螟应对不良环境中发挥的作用,克隆和鉴定了其编码基因Gpec Cu/Zn SOD(Gen Bank登录号:MG566057)。Gpec Cu/Zn SOD基因的开放阅读框长726 bp,编码241个氨基酸,编码蛋白质序列与脐橙螟(Amyelois transitella)的一种SOD蛋白基因(Gen Bank登录号:XP_013197347.1)编码氨基酸序列的一致性高达83%。采用邻近相接法构建桑螟与其他昆虫的Cu/Zn SOD系统发生树,结果显示Cu/Zn SOD被分为ec Cu/Zn SOD和ic Cu/Zn SOD两类,主要是随物种进化而进化。采用半定量RT-PCR检测不同温度处理桑螟5龄幼虫的Gpec Cu/Zn SOD基因表达情况,结果显示幼虫体内的Gpec Cu/Zn SOD在高温(40℃)和低温(4℃)条件下表达量最高。构建p Cold-Gpec Cu/Zn SOD重组表达质粒,并在大肠埃希菌中实现异源表达。利用镍柱亲和层析法分离纯化重组Gpec Cu/Zn SOD蛋白,采用WST-1法测定重组Gpec Cu/Zn SOD蛋白在40℃时的酶活性最高,并且经60~70℃处理后仍然具有较高的酶活性。采用牛津杯法分析重组Gpec Cu/Zn SOD的抗氧化活性表明:过表达Gpec Cu/Zn SOD的大肠埃希菌抗氧化的能力显著增强,显示Gpec Cu/Zn SOD具有较强的抗氧化功能。研究结果暗示Gpec Cu/Zn SOD在桑螟应对高温胁迫过程中发挥着重要作用。 相似文献
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