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小菜蛾（Plutella xylostella）是十字花科蔬菜的重要害虫,由于农业生产活动中长年大量使用化学农药,不仅使小菜蛾天敌被大量杀伤,其抗药性也不断增强,因此寻找有效的生物防治方法成为当前小菜蛾防控的一个重要方向。前期研究表明外界环境压力会诱导小菜蛾机体产生过量活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）,对宿主造成伤害,而超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）作为细胞中抗氧化系统的第一道防线,对ROS的清除起到关键的作用。因此,研究小菜蛾SOD的功能,对于研究小菜蛾与环境互作,为寻找更为有效控制小菜蛾的生防方法具有重要意义。本课题从小菜蛾基因组中克隆了三个小菜蛾SOD基因PxSOD,对其酶学性质、生理功能、表达调控模式等方面进行研究,主要结果如下:1、基于小菜蛾的基因组信息,利用RACE-PCR技术,克隆了三个小菜蛾SOD基因（PxSOD1、PxSOD2、PxSOD3）,利用生物信息学的方法进行分析,结果表明,PxSOD1编码的蛋白PxSOD1属于胞内Cu/ZnSOD,包含6个Cu/ZnSOD保守的活性位点以及RHAGDLGN、TGN两个保守基序。PxSOD2编码的蛋白PxSOD2属于分泌型的胞外Cu/ZnSOD,包含6个胞外Cu/ZnSOD保守的活性位点以及一个RHAGDLGN保守基序。PxSOD3编码的蛋白PxSOD3属于线粒体MnSOD,包含4个MnSOD保守的活性位点以及DVWEHAYY、QGSGW两个保守基序。2、荧光定量PCR分析不同PxSOD应对外界因子胁迫时的基因表达结果表明,在对抗高温胁迫时,PxSOD2表达量增幅达115%,其可能在宿主对抗高温时发挥着重要的作用,PxSOD3表达量无显著变化;应对Mn2+、Cu2+胁迫时,PxSOD3表达量增幅分别达20%、60%,而PxSOD2表达量显著下降;当沙门氏菌（Salmonella）侵染小菜蛾时,PxSOD3表达提高了40%,猜测PxSOD3可能参与了对Salmonella侵染的防御;三种不同杀菌机制农药（阿维菌素、苏云金芽孢杆菌制剂、氯氰菊酯）胁迫及不同时长UV辐射后,PxSOD2与PxSOD3表达量均有不同程度的下降,其应答农药及UV辐射产生的应激反应的具体机制尚不清楚,有待进一步研究。3、为研究PxSOD的酶学性质,构建了原核表达载体pET28a-PxSOD,利用镍柱亲和层析法成功纯化蛋白PxSOD3。酶学特性分析发现:PxSOD3的酶活力为871.23 U/mg;最大反应酶活(Vmax)为1002 U/mg,亲和系数Km为1.027mmol/L黄嘌呤。最适温度在15℃到25℃区;最适pH为6;酶活力半衰期约13天;Mn2+可作为PxSOD3的激活剂。此外,在抗过氧化氢异丙苯（Cumene hydroperoxide solution,CHP）氧化实验中,向菌株BL21（DE3）-pET28a中加入纯化的PxSOD3蛋白后作为实验组或以菌株BL21（DE3）-pET28a-PxSOD3代替BL21（DE3）-pET28a后作为实验组,抑菌圈直径均显著缩小,表明PxSOD3具有抵抗CHP氧化损伤的生理功能,PxSOD3可能在机体抗氧化过程中发挥着重要的作用。4、为了研究PxSOD3基因的表达调控,克隆了PxSOD3基因5’端侧翼序列,并构建PxSOD3基因5’端侧翼序列载体pMD19-T-PxSOD3-aP-1137-+184,生物信息学预测结果表明:该序列含有四段启动子潜在区域aP-957--908、aP-691--642、aP-561--512、aP-476--427,多处CAAT-box、TATA-box等启动子基本原件,TATA box位于-947 bp至-944 bp处;转录因子结合位点（Transcription factor binding sites）:位于-917 bp处。通过对PxSOD3基因5’端侧翼序列进行缺失克隆验证,试验结果表明:aP-1137--712、aP-1137--712、aP-398--212、aP-605--1均具有启动子功能,但由于aP-1137--712中aP-1041--702属于小菜蛾溶质载体超家族成员的编码区,猜想虽然aP-1137--712能够启动载体中的绿色荧光蛋白表达,且荧光强度高,但其并不是PxSOD3基因的启动子。aP-211--1荧光强度显著高于aP-398--212、aP-605--1、aP-398--1,提示aP-211--1可能是PxSOD3的启动子区。综上,本试验克隆了三个小菜蛾SOD基因,分析了其理化性质,及其应对各种环境因子胁迫时的表达模式,并对PxSOD3进行原核表达,验证酶学及抗氧化等相关性质,同时初步研究了PxSOD3的启动子,为进一步研究SOD在小菜蛾抗逆性中的功能奠定基础,为寻找更为有效控制小菜蛾的遗传防控方法提供新的思路。