姬亚男,张徐波,于荣荣,董玮,张敏*

(1.山西大学 应用生物学研究所,山西 太原 030006;2.山西大学 生命科学学院,山西 太原 030006)

0 引言

自然界中几丁质的含量仅次于纤维素[1],其主要存在于昆虫表皮、气管和消化器官等部位中,不仅具有维持昆虫特定形态从而保护昆虫的作用,而且可以阻止病原体和外源毒素对昆虫的侵染[2]。但坚硬的几丁质外壳在昆虫发育过程中会限制其生长,因此,昆虫需要合成新表皮并蜕去旧表皮才能发育成熟[3]。在这一过程中,几丁质脱乙酰基酶(chitin deacetylase,CDA)通过脱乙酰基作用将几丁质转化为不同程度去乙酰度的几丁质,即壳聚糖,便于表皮蛋白的结合,生成化学结构更为稳定的蛋白质-几丁质复合体,可以产生更为成熟的昆虫表皮[4]。因此,CDAs在昆虫生长发育中起重要作用。

对于昆虫CDAs的研究,自2005年Guo等首次在粉纹夜蛾(Trichoplusiani)中肠cDNA表达文库中鉴定CDA蛋白,并发现其与围食膜的特性相关且有很强的几丁质结合活性以来,越来越多的昆虫CDAs基因被克隆,且进行了相关的功能研究[5]。黑腹果蝇中(Drosophilamelanogaster),serp(CDA1)和verm(CDA2)基因在其胚胎气管的形成和延伸过程中起重要作用[6-7]。Yasuyuki等研究了赤拟谷盗的9个CDAs基因,采用免疫组化的方法发现TcCDA1蛋白在幼虫气管中有表达,TcCDA6TcCDA9基因在中肠细胞系中表达,采用RNAi技术发现TcCDA1和TcCDA2对其各阶段的蜕皮均有影响[8]。Campbell等在棉铃虫的中肠围食膜中鉴定出CDA蛋白,推测其与其他蛋白共同完成消化酶的固定,以及保护肠道免受寄生虫入侵和拦截毒素的功能[9-10]。本课题组克隆获得了中华稻蝗OcCDA1和OcCDA2基因,采用RNAi技术发现这两个基因在中华稻蝗的蜕皮过程中起重要的作用[11]。……