甜菜夜蛾幾丁質脫乙酰酶SeCDA2a的外源表達及酶活力測定

陳 祎，張 偉，趙 丹，郭 巍*

(1.北京農學院植物科學技術學院，北京102206；2.河北農業大學植物保護學院，河北保定071001)

甜菜夜蛾SpodopteraexiguaHübner屬鱗翅目Lepidoptera、夜蛾科Noctuidae，是一種全球性害蟲，寄主繁多，中國20多個省、市、自治區均有甜菜夜蛾的為害記錄[1]。由于甜菜夜蛾遷飛性驚人，世代重疊嚴重，發生規律復雜，寄主植物種植面積不斷擴大，并且長期以來，單一使用化學藥劑防治、盲目增加藥量，使得該害蟲抗藥性不斷增加，防治效果不理想[2]。如何安全、有效防治甜菜夜蛾是一個亟待解決的問題。幾丁質是昆蟲表皮的主要結構成分，參與昆蟲生長發育的全過程[3]。昆蟲發育需要經歷周期性的蛻皮和形成新表皮的過程，伴隨著幾丁質代謝[4]。幾丁質脫乙酰酶(chitin deacetylase, CDA)的主要功能是催化幾丁質N-乙酰氨基-D-葡萄糖胺脫去乙酰基變成脫乙酰幾丁質[5]，是幾丁質降解過程中極為重要的一類酶。

自2005年Guo等首次從鱗翅目夜蛾科昆蟲粉蚊夜蛾(Trichoplusiani)中分離出CDA蛋白——TnPM-P42，并驗證其具有幾丁質結合活性后，研究者相繼從其他昆蟲中克隆得到編碼CDA的基因并研究其重組CDA的催化活性[6]。2008年，Toprak等從蓓帶夜蛾(Mamestraconfigurata)中腸分離得到McCDA1，其原核表達的McCDA1蛋白具有幾丁質脫乙酰活性[7]。2012年，Zhong等在畢赤酵母中表達家蠶(Bombyxmori)BmCDA7，測得其幾丁質脫乙酰酶活力為1.85 U/mL[8]。2015年，孫曉彤等在畢赤酵母GS115表達甜菜夜蛾SeCDA1，其幾丁質脫乙酰酶活力為1.35 U/mL[9]。閆曉平等測得由甲醇誘導在畢赤酵母中表達的美國白蛾(Hyphantriacunea)HcCDA1重組蛋白的酶活力為1.685 U/mL[10]。2017年，趙盼等克隆得到飛蝗(Locustamigratoria)3個幾丁質脫乙酰酶基因，測得由Ni-NTA親和層析柱純化后于Sf9細胞中表達的重組蛋白LmCDA1、LmCDA2a和LmCDA2b的酶活力分別為0.268、0.354和0.228 U/μL[11]。……