小贯小绿叶蝉半胱氨酸蛋白酶基因的克隆与表达

于永晨，肖斌，孙晓玲

1. 西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100；2. 中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州310008；3. 农业部茶树生物学与资源利用重点实验室，浙江 杭州 310008

半胱氨酸蛋白酶（Cysteine protease，CYP）广泛分布于植物、动物、病原微生物、寄生线虫和哺乳动物等生物体内，是一类以半胱氨酸残基为活性中心的蛋白水解酶，可参与细胞内外蛋白质水解与加工、组织再生、个体发育、免疫防御，以及细胞凋亡等许多生理过程[1-3]。在植食性昆虫体内，CYP是不可或缺的重要水解蛋白之一，主要参与食物消化、生长发育、生殖、蜕皮变态、免疫调节和种群防御等重要生命过程，目前在鳞翅目和鞘翅目等完全变态发育的昆虫中研究得已较为透彻[4-9]。例如，家蚕（Bombyx mori）中已报道了 13条 CYP基因全长序列，它们在不同组织和不同发育时期的表达谱也已明确，进一步研究还发现CYP不仅参与了家蚕蜕皮与变态过程中的组织降解与重构，而且也参与了家蚕血细胞发育或辅助血细胞执行造血功能等生理过程[10-14]。Peter等[15]从马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineataSay）中克隆获得了两条与消化相关的 CYP基因全长序列，并发现其中一条可被植物的诱导防御上调。棉铃虫（Helicoverpa armigeraHübner）CYP不仅参与 5~6龄幼虫的蜕皮过程，而且参与胚胎发育过程中卵黄蛋白的降解[6-7]。迄今，关于不完全变态发育昆虫CYP的研究仅在豆长管蚜（Acyrthosiphon pisum）等个别昆虫中有少量报道[4]。

小贯小绿叶蝉（Empoasca onukiiMatsuda）的发育类型为不完全变态，以成虫、若虫刺吸茶树芽、叶及嫩梢汁液为害，是我国茶园的头号害虫。雌成虫陆续孕卵和分批产卵的习性导致其在田间世代重叠严重而难于防治，据统计，小贯小绿叶蝉大爆发可引起 30%~50%的茶叶产量损失，为害叶制成茶叶后品质严重下降[16]。……