斜纹夜蛾谷胱甘肽S-转移酶SlGSTS4对拟除虫菊酯和有机磷类杀虫剂代谢和抗氧化活性OA北大核心CSTPCD

【目的】探究斜纹夜蛾Spodoptera litura谷胱甘肽S-转移酶SlGSTS4在拟除虫菊酯和有机磷类杀虫剂抗性中的作用。【方法】构建pET-26b(+)/SlGSTs4表达载体,将其在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达,获得SlGSTS4重组蛋白,测定其对模式底物1-氯-2,4-二硝基苯(1-chlom-2,4-dinitrobenzene,CDNB)的米氏常数(K_(m))和最大反应速度(V_(max));采用超高效液相色谱(ultra-performance liquid chromatography,UPLC)测定重组蛋白SlGSTS4和表达SlGSTS4的大肠杆菌对拟除虫菊酯类杀虫剂(氰戊菊酯、高效氯氰菊酯和功夫菊酯)和有机磷类杀虫剂(毒死蜱和辛硫磷)的代谢率,并通过滤纸片抑菌圈试验测定SlGSTS4在过氧化氢异丙苯胁迫下的抗氧化活性。【结果】重组蛋白SlGSTS4对CDNB的V_(max)和K_(m)值分别为(13.8±2.3)nmol/(min·mg)和(1.66±0.1)mmol/L。UPLC结果表明,与对照相比,SlGSTS4重组蛋白仅对功夫菊酯有一定的代谢率(4.9%),而对氰戊菊酯、高效氯氰菊酯、辛硫磷和毒死蜱无代谢活性;转化SlGSTS4的大肠杆菌对氰戊菊酯、高效氯氰菊酯、功夫菊酯、毒死蜱和辛硫磷的代谢残留量峰面积均无明显变化,并且可以显著降低抑菌圈直径。【结论】SlGSTS4对拟除虫菊酯和有机磷类杀虫剂无直接代谢活性,具有明显的抗氧化活性。本研究结果丰富了对斜纹夜蛾GSTs Sigma家族基因的功能认知,有助于阐明SlGSTS4在斜纹夜蛾对拟除虫菊酯和有机磷类杀虫剂抗性中的功能。