中国农业科学|福建农林大学植物保护学院制备并应用柑橘木虱黏液样蛋白DcMucin-like抗体

文摘   2025-01-26 16:51   北京  



亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri)属于半翅目(Hemiptera)木虱科(Psyllidae),是一种典型的刺吸式口器昆虫,通过刺吸韧皮部汁液和传播黄龙病菌(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)对柑橘生产造成严重影响。与其他半翅目昆虫类似,柑橘木虱在取食过程中会分泌两种唾液,胶状唾液和水状唾液。胶状唾液主要参与形成唾液鞘包裹口针,便于穿刺植物组织,水状唾液中含有多种酶类,具有降解植物细胞、解毒植物化感素、抑制或者激发植物防御反应的功能。鉴于唾液在柑橘木虱取食、与柑橘互作过程中的重要作用,因此对木虱唾液蛋白的研究有助于害虫防治新靶标的挖掘,从而为木虱生物防治提供支撑。
近期,福建农林大学植物保护学院/闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室题为“柑橘木虱黏液样蛋白DcMucin-like抗体制备及应用”的研究《中国农业科学》2025年第58卷2期正式发表。

该研究通过解剖柑橘木虱唾液腺、中肠、卵巢和精巢组织,根据木虱DcMcuin-like序列设计特异性引物,利用实时荧光定量PCR检测分析各组织中DcMcuin-like在转录水平的差异;扩增无信号肽的DcMucin-like序列并插入pET-28a中构建重组质粒,测序验证后转化Rosetta表达菌株,以终浓度0.5 mmol·L-1 IPTG在37 ℃下振荡培养8 h诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE凝胶电泳检测重组蛋白表达情况;扩大培养后裂解菌体,裂解液上清经Ni-NTA纯化作为抗原免疫家兔5次,纯化血清IgG获得DcMucin-like多克隆抗体,Western blot检测抗体特异性;利用实时荧光定量PCR和Western blot比较健康木虱和感染黄龙病菌(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)木虱中DcMucin-like在转录水平和蛋白水平的差异;利用交联荧光素(FITC)的DcMucin-like多克隆抗体标记木虱取食后的柑橘叶片,在共聚焦显微镜下观察柑橘木虱取食孔和唾液鞘。

实时荧光定量PCR检测显示DcMcuin-like在木虱唾液腺中大量表达,且表达量显著高于中肠、卵巢和精巢组织。

DcMucin-like在柑橘木虱不同组织中的表达

携带有pET28a-DcMucin的Rosetta表达菌株经IPTG诱导后在菌体裂解液的上清中获得大量表达的重组蛋白。

SDS-PAGE(A)和Western blot(B)检测重组质粒在大肠杆菌Rosetta中的表达

重组蛋白免疫家兔后取抗血清纯化IgG,Western blot结果表明获得特异性好的DcMucin-like多克隆抗体。

Western blot检测抗DcMucin-like血清(A)和IgG(B)特异性

实时荧光定量PCR和Western blot分析结果显示DcMucin-like在木虱响应黄龙病菌侵染时上调表达。

实时荧光定量PCR(A)和Western blot(B)分析柑橘木虱感染黄龙病菌后DcMucin-like的差异表达

DcMucin-like(FITC)荧光抗体标记木虱取食后的柑橘叶片组织切片,共聚焦显微镜下观察到木虱的取食孔,并在取食孔周围检测到特异的FITC荧光信号,表明DcMucin-like随木虱取食释放到植株组织中参与唾液鞘形成。

DcMucin-like随木虱取食分泌到植物中参与唾液鞘形成

综上,DcMucin-like在柑橘木虱唾液腺中高表达并响应黄龙病菌侵染上调表达;成功制备了特异性好的柑橘木虱DcMucin-like多克隆抗体;验证了DcMucin-like随木虱取食分泌到柑橘植株组织中。研究结果可为深入探究DcMucin-like在黄龙病菌-木虱-柑橘三者互作中的作用打下基础。

福建农林大学植物保护学院宾羽为该文通信作者,蒋丽琴为该文第一作者。

该研究获得国家自然科学基金青年科学基金项目(32402347,32202395)、福建省自然科学基金面上项目(2022J01577)的资助。



论文链接:
柑橘木虱黏液样蛋白DcMucin-like抗体制备及应用

引用本文:

蒋丽琴, 苏巧灵, 李猷, 魏太云, 宾羽. 柑橘木虱黏液样蛋白DcMucin-like抗体制备及应用[J]. 中国农业科学, 2025, 58(2): 281-290.

JIANG LiQin, SU QiaoLing, LI You, WEI TaiYun, BIN Yu. Preparation and Application of DcMucin-like Antibodies in Diaphorina citri[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(2): 281-290.


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