【目的】探究Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂KaSPI在大豆蚜Aphis glycines的生长发育、消化和免疫防御等过程中的作用。【方法】基于大豆蚜转录组数据PCR克隆大豆蚜Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因cDNA序列;qRT-PCR分别检测AgKaSPI在大豆蚜1-4龄若虫和成虫以及蜡蚧刺束梗孢菌Akanthomyces
lecanii侵染3, 6, 12, 24, 48和72 h时大豆蚜成虫中的表达水平; siRNA干扰AgKaSPI 3, 6, 12, 24和48 h后qRT-PCR检测RNAi干扰效率,并记录RNAi后12, 24, 48和96 h时大豆蚜成虫死亡数和产蚜量;双抗体夹心法检测蜡蚧刺束梗孢菌侵染和RNAi干扰AgKaSPI后大豆蚜成虫体内AgKaSPI蛋白含量以及丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性变化;观察并记录RNAi干扰AgKaSPI后6 h蜡蚧刺束梗孢菌侵染大豆蚜成虫12, 24, 48和96 h时的死亡数。【结果】在大豆蚜体内克隆得到了一条丝氨酸蛋白酶抑制剂基因AgKaSPI的cDNA序列(GenBank登录号: MK440557),序列全长1 019 bp,开放阅读框长324 bp,编码107个氨基酸。AgKaSPI具有Kazal结构域,推测分子量和等电点分别为11.43 kD和9.24。基因表达模式研究发现,AgKaSPI在大豆蚜各个龄期均有表达。大豆蚜成虫经蜡蚧刺束梗孢菌侵染24 h时,AgKaSPI基因表达量显著上调,为对照的4.31倍;相应AgKaSPI蛋白含量也显著上调,为对照的1.69倍;而丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性受到抑制。RNAi干扰AgKaSPI 6 h时,大豆蚜成虫体内AgKaSPI表达量下降了71.05%;KaSPI蛋白含量在干扰12 h时下降了51.11%,丝氨酸蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性显著增强;干扰96 h时每百头大豆蚜产蚜量减少了49头且大豆蚜成虫的死亡率增加了10.12%。【结论】AgKaSPI在大豆蚜各个龄期均有表达,且在蜡蚧刺束梗孢菌侵染24 h后表达量显著上调。AgKaSPI可能通过调节丝氨
酸蛋白酶活性参与了大豆蚜对蜡蚧刺束梗孢菌的免疫反应。