小菜蛾(Plutella xylostella)属于一种主要为害十字花科蔬菜的农业害虫,每年用于科研防治的费用高达数十亿元,由于化学农药的滥用使得小菜蛾产生了很强的抗药性,从生物防治角度防治小菜蛾已经迫在眉睫。丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)能够调控蛋白酶从而介导昆虫的各种生理活动,其中主要起到抑制因过度黑化反应而对自身产生毒害的作用,文章将围绕丝氨酸蛋白酶抑制剂的功能及其在小菜蛾免疫系统中参与的调控作用进行研究。主要结果如下:1.为了更好的探讨小菜蛾免疫系统,通过选取四龄小菜蛾利用虫生真菌-玫烟色棒束孢进行侵染,分别取12h、18h、24h、36h的样品进行RNA-seq技术,测定转录组。经筛选不同差异表达的Serpin有21个,其中在12h、18h、24h、36h四个时间段上调的分别有8、9、14、7个;下调的分别有12、12、7、14个。2.通过荧光定量PCR技术检测了小菜蛾Serpin-14基因在血细胞、脂肪体、体壁、中肠的表达量,结果表明Serpin-14几乎只在血细胞中表达,这跟大部分Serpin在血淋巴中参与反应有关系;同时也检测了小菜蛾Serpin-14基因在从卵到成虫期整个发育历期的表达水平,结果显示Serpin-14在高龄幼虫期三龄与四龄的表达量最高,其他发育阶段表达量相对较低,表明与小菜蛾自身发育的成熟有关。3.为明确Serpin-14蛋白的结构,利用网站建模构建了其蛋白三级结构,明确了位于其C端活性区域的Reactive Centre Loop(RCL),对于研究其作用的目标靶蛋白具有很好的参考作用,同时预测到其信号肽的剪切位点位于第19号氨基酸处,利用NJ法构建了系统发育树,结果显示小菜蛾Serpin-14与冬尺蠖蛾Serpin-14同源关系最为相近。4.为了进一步从蛋白水平上研究小菜蛾Serpin-14的功能,本研究成功构建的pET-32a-Serpin-14原核表达载体,并在大肠杆菌BL21(DE3)大量表达了Serpin-14。SDS-PAGE与Western blot技术检测到重组Serpin-14蛋白的相对分子质量为39kDa,利用Ni-NTA柱层析技术回收纯化了重组Serpin-14蛋白,将纯化的蛋白免疫新西兰大白兔,制备了多克隆抗体,为后续从蛋白水平上研究功能奠定了基础。本研究通过利用玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)对小菜蛾进行处理,并对处理之后的不同时间段样品进行了转录组测序,利用实时荧光定量PCR检测了Serpin-14基因的时空与组织表达差异性,同时对小菜蛾Serpin-14氨基酸序列进行了一定的生物信息分析,以大肠杆菌(Escherichia coli)为载体表达了蛋白并制备了多克隆抗体。