小菜蛾p38MAPK基因的克隆与生物信息学分析

　　中图分类号：Q785：Q969.42+5.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）08-0015-04

　　小菜蛾（PlutellaxylostellaL）属鳞翅目（Lepidoptera）菜蛾科（Plutellidae），其分布范围广，繁殖能力强，主要取食十字花科植物，严重危害蔬菜生产[1，2]。由于小菜蛾的抗药性发展十分迅速，因此，寻找新的防治方法已经变得十分迫切[3，4]。为了更好地实现小菜蛾的防治，需要更多地了解小菜蛾的基因尤其是耐药基因及响应外界刺激相关基因的生物学功能[5～7]。2012年福建农林大学的尤民生教授等[7]领导的国际合作小组第一次完成了小菜蛾的全基因组序列图谱的绘制，这为小菜蛾基因功能的研究以及发展新的防治手段揭开了新的篇章，具有重要意义。本研究就是在小菜蛾全基因组测序的基础上完成的。

　　蛋白质在细胞内发挥生物学功能经常需要磷酸化和去磷酸化修饰，细胞中具有磷酸化修饰功能的酶是蛋白激酶[8]。MAPK（Mitogen-activatedproteinkinase）是一类典型的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶，在真菌、植物和动物等各种真核生物细胞内保守存在。它可以通过三层蛋白激酶级联系统，响应外界环境各种胁迫刺激，起始细胞内多种信号传导途径，具有重要的生物学功能[9，10]。人类细胞中的MAPK包括p38、Erk1、Erk2和JNK等[11，12]。

　　本研究克隆了小菜蛾的Pxp38基因，根据其基因序列推导出蛋白质一级结构，分析预测了该蛋白质的结构域，并研究了该基因与家蚕Bmp38基因、酿酒酵母ScHOG1基因、人类Homosapiensp38基因之间的同源性，为下一步深入研究Pxp38基因的功能奠定了基础。

　　1材料与方法11供试昆虫

　　本实验所用小菜蛾为天津市植物保护研究所室内饲养的敏感种群，用无虫甘蓝苗继代饲养20代以上，取四龄幼虫供试。

　　1.2主要试剂

　　Trizol和SuperScriptcDNA合成试剂盒购自Invitrogen公司；Taq酶、dNTPs、pMD18-T载体和EcoliDH5α感受态细胞购自TaKaRa公司；限制性内切酶EcoRⅠ和HindⅢ购自NEB公司；DNA纯化回收试剂盒、琼脂糖、蛋白胨、氨苄青霉素、X-gal、IPTG、DEPC和质粒小提试剂盒等购自北京天根生化科技公司。

　　1.3引物设计

　　根据小菜蛾基因组数据库DBM-DB（DiamondbackmothGenomeDatabase）[7]提供的Px015291基因序列，在其开放阅读框（ORF）两侧各设计一条引物，由Invitrogen公司合成。上游引物Pxp38-F：5′-ATGCCGAGGTATCACAAAGTGG-3′，下游引物Pxp38-R：5′-CTACCTATAGTTCGGGGTCG-3′。

　　1.4小菜蛾总RNA的提取、cDNA第一链合成和PCR条件

　　取小菜蛾幼虫100mg，液氮冷冻研磨后，用Trizol法提取小菜蛾总RNA，具体步骤参照Invitrogen公司的Trizol试剂说明书，最后溶解于30μlDEPC水中，1%琼脂糖凝胶电泳检测总RNA的完整性，将其直接用于RT-PCR或-80℃保存。

　　取1μg总RNA，参照Invitrogen公司的SuperScriptcDNA合成试剂盒说明书，以Oligo（dT）18作为逆转录引物合成cDNA第一链。逆转录反应设置实验组和对照组，实验组加逆转录酶，对照组不加逆转录酶。

　　以实验组和对照组逆转录产物为模板，使用引物Pxp38-F和Pxp38-R进行PCR反应，反应条件为：94℃5min；94℃30s，50℃30s，72℃1min，30个循环；72℃10min。PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳，紫外凝胶成像系统拍照。