目的:1.研究白背飞虱中β-1,3-葡聚糖识别蛋白(βGRPs)的分子结构特点及在不同发育阶段和不同组织中的发育表达模式;2.研究βGRPs对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的免疫应答作用,为揭示βGRPs在白背飞虱先天免疫中的作用奠定基础。方法:利用在线数据库及相关软件对βGRP1及βGRP2进行序列特征及进化关系分析;使用qRT-PCR方法明确白背飞虱中βGRP1及βGRP2基因的时空表达模式及被不同细菌诱导后的转录表达水平的变化;通过SDS-PAGE和Western Blot分析纯化后的βGRP1与βGRP2蛋白;用荧光显微镜检测βGRP1与βGRP2对E.coli及S.aureus的凝集作用;通过平板生长抑制法和CCK-8法明确βGRP1与βGRP2对E.coli和S.aureus生长的抑制作用;通过RNAi技术抑制βGRP1与βGRP2基因的表达,Preclinical pathologyqRT-PCR检测Toll通路及Imd通路基因的表达。结果:1.通过对白背飞虱转录组的比对分析,筛选获得2个βGRP基因,βGRP1和βGRP2。其中,βGRP1蛋白在靠近C端212-557 aa之间存在一个糖苷水解酶结构域(Glyco＿hydrolase＿16,selleck PF-02341066GH16),在第345-556 aa之间存在凝集素/葡聚糖酶结构域。βGRP2蛋白在靠近C端234-541 aa之间存在一个糖苷水解酶结构域GH16,在第318-539 aa之间存在凝集素/葡聚糖酶结构域。Inter Pro GO项分析表明,βGRP1及βGRP2具有水解酶活性,可以参与糖类的结合和水解;2.进化树结果显示,这两个βGRPs与同科目的褐飞虱的亲缘关系最近;3.βGRP1和βGRP2基因在白背飞虱的所有发育阶段和组织中都有表达。其中,βGRP1在若虫的第3天到5龄第2天表达量逐渐增加,然后开始下降,成虫期又逐渐增加。βGRP2在若虫的第2天更为丰富,然后从5龄第2天到成虫的第1天逐渐减少;另外,βGRP1在脂肪体中的表达量最高,其次是肠,而βGRP2在肠中的表达量最高,其次是脂肪Q-VD-Oph细胞培养体;4.肠和脂肪体中βGRP1及βGRP2基因在E.coli和S.aureus诱导后的表达均出现不同程度的增加;5.成功表达并纯化了βGRP1与βGRP2重组蛋白,且重组蛋白βGRP1与βGRP2对E.coli和S.aureus具有很强的凝聚力,能够与两种细菌发生凝集;6.平板生长抑制法和CCK-8法实验均显示出重组蛋白βGRP1与βGRP2对S.aureus的生长具有明显的抑制作用,而对E.coli的生长则没有明显影响;7.利用注射RNAi技术下调βGRP1与βGRP2的基因表达,再用S.aureus感染后可显著下调Toll通路的Toll和Dorsal基因的表达,但对Imd通路的Imd和Relish基因的表达没有明显影响。结论:βGRP1及βGRP2蛋白均具有水解酶活性,可以参与糖类的结合和水解且可能主要参与白背飞虱脂肪体和肠中病原菌感染的免疫应答;βGRP1及βGRP2虽然能与S.aureus和E.coli都发生凝集,但只能抑制S.aureus的正常生长,并且抑制作用主要通过对Toll信号通路的激活实现。