烟粉虱(Bemisia tabaci)的寄主范围广泛,对化学农药抗性较强,是世界重大入侵害虫之一,对农业生产造成巨大损失。丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpin负调控蛋白酶介导的一系列生命进程,在昆虫中主要起到抑制过度黑化反应的作用,在昆虫的先天免疫反应中起到重要作用。为了基于烟粉虱的免疫系统,阐明免疫相关基因的结构与功能,并且研制以免疫通路为靶标的新型农药来防治烟粉虱。本研究用分子生物学技术,根据烟粉虱转录组数据,对预测为putative serine protease inhibitor 4的Unigene CL1572.Contig3_B序列,通过RT-PCR结合RACE技术克隆获得cDNA全长。应用荧光定量PCR技术研究了Serpin基因在烟粉虱中的龄期表达特异性,并以大肠杆菌(Escherichia coli)为载体,在体外进行了原核表达。主要研究结果如下:1、利用reverse transcription PCR(RT-PCR)和rapid amplification of cDNA ends(RACE)技术,对烟粉虱转录组数据预测的Serpin基因unigene片段进行克隆,获得了烟粉虱Serpin基因的cDNA全长。并将全长序列上传GenBank数据库,登录号为No.KT326952。Serpin的cDNA全长为1899 bp,开放阅读框(ORF)为1206bp,共编码401个氨基酸,将预测编码的氨基酸序列与其他昆虫的Serpin氨基酸序列进行比对并构建系统发育树,发现它们与同为半翅目的柑橘木虱(Diaphorina citri)和褐飞虱(Nilaparvata lugens)有较高的同源性。2、为阐明烟粉虱Serpin基因在核酸水平上的表达模式,本研究通过real time quantity PCR(qRT-PCR)检测其在卵、若虫、成虫的相对表达量。结果显示,Serpin基因在烟粉虱的所有龄期都有表达。在卵期和成虫期表达量显著高于其他龄期;在4龄若虫表达量显著低于其他龄期。结果表明,Serpin在烟粉虱中具有龄期表达特异性。3、本实验构建了原核表达载体pET-32a-Serpin,在大肠杆菌BL21(DE3)中,经IPTG诱导大量表达。SDS-PAGE和Western blot检测表明pET-32a-Serpin表达相对分子质量约为45kDa的蛋白。用Ni-NTA亲合层析和胶回收纯化了Serpin蛋白,为Serpin蛋白的结构和功能研究提供了蛋白资源。用纯化的蛋白免疫动物,制备了多克隆抗体,以制备的多克隆抗体进行Western blot检测,揭示了Serpin在蛋白水平上的龄期表达模式,验证了qRT-PCR的结果。