增效醚(PBO)对棉铃虫细胞色素P450的抑制 作用及对拟除虫菊酯的增效作用

在增效醚（PBO）对棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄幼虫处理后的不同时段,细胞色素P450的含量受到不同程度的抑制:在处理后1 h,细胞色素P450的含量仅为对照的43.9%,至处理后12 h,细胞色素P450的含量下降到最低点,仅为对照的23.4%;而处理后18～24 h,细胞色素P450被抑制的程度有所减弱,其含量分别为对照的85.8%和70.0%。生物测定结果表明,PBO对所测定的7种拟除虫菊酯均有不同程度的增效作用,对氰戊菊酯的增效比最高(119.3),对氯菊酯的增效比最低(2.1)。由于细胞色素P450是拟除虫菊酯的重要解毒酶系,PBO的处理可使棉铃虫细胞色素P450的含量大幅度下降,使其对杀虫剂的解毒能力减弱,从而对杀虫剂产生增效作用。     

棉酚和烟碱对棉铃虫的生长和细胞色素P—450单加氧酶活性的影响

以人工饲料添加测定了0．5％的棉酚和烟碱对棉铃虫的生长和细胞色素P－450单加氧酶（简称P－450酶系）活性的影响。研究结果显示,在测定浓度下,高龄棉铃虫短期取食含棉酚和烟碱的人工饲料后,对幼虫的生长没有显著影响,由此表明,棉铃虫对其主要寄主植物中的次生物质棉酚和烟碱具有很好的适应能力。与此同时,棉铃虫中肠微粒体P－450酶系的蛋白组成和酶活性发生了不同的变化,有升有降,有的没有变化。棉铃虫可能通过调整P－450酶系的各种蛋白含量和酶的活力水平,来适应对植物次生物质的代谢解毒的需要。另外,棉铃虫取食棉酚和烟碱后,细胞色素B5含量均显著提高,而细胞色素P－450含量均显著降低,细胞色素B5在棉铃虫对棉酚和烟碱的解毒代谢中可能发挥着更为重要的作用。     

昆虫抗药性相关细胞色素P450基因的表达调控机制

杀虫剂的频繁持续使用,必然导致昆虫产生抗药性.大量研究事例表明参与杀虫剂解毒的细胞色素P450(简称P450)过量表达是昆虫对不同类型杀虫剂产生抗性的重要原因,但目前人们对P450基因过量表达机制的认识还非常有限.近十年来,随着生命科学与相关研究技术的发展,有关昆虫P450基因表达调控机制的研究取得了实质性的进展.本文...     

细胞色素P450介导的果蝇抗药性研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450)超基因家族是由一些数量多而功能复杂的血红蛋白酶基因所组成,该代谢酶系作为一种几乎地球上所有需氧生物都存在的重要生存策略,可以调控多种内源物质及外源化合物的代谢,参与了众多重要的生命过程,代谢解毒作用是该酶系重要功能之一。细胞色素P450的代谢解毒作用受药物影响,机体通过改变基因表达量,实现增强代谢解毒,加快机体对于有害物质的代谢,从而使得机体对有害环境产生一定的适应性,进而使得机体产生耐药性或抗药性。本研究说明果蝇细胞色素P450介导的杀虫剂类药物代谢机制及代谢抗性的特点等方面的研究,对明确果蝇的抗药性机制研究具有参考意义。     

细胞色素P450介导抗性的进化可塑性

细胞色素P450是超基因家族,由其介导的杀虫剂代谢解毒的增强是昆虫产生抗药性的普遍而主要的机制。近年的研究表明,细胞色素P450介导的代谢抗性表现出一定程度的进化可塑性:即使是同种昆虫的不同种群在相同种类杀虫剂的胁迫下,进化选择出的抗性相关的细胞色素P450也有所不同,抗性的产生也可以是几种不同细胞色素P450协同作用或控制P450表达的调控因子的不同。     

昆虫抗药性机理：行为和生理改变及解毒代谢增强（英文）

杀虫剂抗性是指“生物的一个品系发展了对该生物正常种群中大多数个体具有致死作用剂量的杀虫药剂的能力”。行为改变、生理学上的变化或代谢解毒等抗性机制能够降低毒物到达靶标的有效剂量。行为抗性是指减少昆虫与毒物接触或使昆虫能够存活于对大多数对正常个体致死（或有害）的环境中的任何行为。生理学改变的机制包括杀虫剂对表皮的穿透性降低、增加对药剂阻隔（sequestration）或储存和加速杀虫剂的排泄。细胞色素P450、水解酶和谷胱甘肽S-转移酶是杀虫药剂代谢解毒的主要3大酶系。细胞色素P450是一个超基因家族,是生物体内对外源性和内源性化合物解毒代谢或活化最重要的酶系。在许多害虫中发现P450介导的解毒代谢增加导致了对杀虫药剂抗性的增加。谷胱甘肽S-转移酶是可溶性的 二聚体蛋白,与代谢解毒、大量内源性和外源性化合物的排泄有关,许多昆虫中证明其抗药性与该酶活性增加有关。水解酶实际上是一组异源的酶类,其对抗药性的作用包括通过基因扩增增加酶量,作为结合蛋白隔离杀虫药剂或通过增加酶的活性加强对药剂的水解作用。     

细胞色素P450介导的昆虫抗药性的分子机制

细胞色素P450(简称P450) 对杀虫剂的代谢作用直接影响到昆虫对杀虫剂的耐受性和杀虫剂对昆虫的选择性,由P450介导的杀虫剂代谢解毒作用的增强是昆虫产生抗药性的常见而重要的机制。P450介导的杀虫剂代谢抗性具有普遍性、交互抗性与进化可塑性的特点,涉及P450基因重复与基因扩增、基因转录上调以及结构基因的变异等多样化的分子机制,并且多重机制的共同作用可以导致高水平抗药性。这些研究发现说明,无论是昆虫抗药性机制的研究,还是抗药性监测与治理都要有动态的、因地制宜的理念。     

植物细胞色素P450

对植物细胞色素P450(CYP450)基因的分离,植物CYP450在苯丙烷类物质、芥子油苷及IAA和萜类等物质的生物合成中的功能,以及对天然生物合成与人工合成物质的解毒功能等研究进展作了简要的综述。指出分离植物细胞色素P450基因,并对其生物学功能进行分析以及植物细胞色素P450降解除草剂的机制及其在环境生物修复等方面的应用是今后一段时间内植物CYP450领域的研究热点。     

棉铃虫P450基因CYP9A12酵母表达产物对拟除虫菊酯的代谢作用

细胞色素P450氧化酶解毒代谢作用增强是棉铃虫Helicoverpa armigera对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的主要原因,棉铃虫细胞色素P450氧化酶基因CYP9A12的组成型过量表达与拟除虫菊酯抗性相关。为了进一步明确棉铃虫细胞色素P450氧化酶基因CYP9A12与拟除虫菊酯类杀虫剂抗性的关系,采用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae表达系统异源表达了CYP9A12基因,检测了该基因的酵母表达产物对溴氰菊酯、氟氯氰菊酯、甲氰菊酯和联苯菊酯4种药剂的离体代谢作用。结果表明：含有CYP9A12外源基因的重组酵母细胞裂解液对溴氰菊酯、氟氯氰菊酯和联苯菊酯的代谢率分别为8.58,5.85和3.94 pmol/min·mg protein,而没有检测到对甲氰菊酯的代谢。本研究表明了CYP9A12具有代谢多种拟除虫菊酯的能力,也为CYP9A12参与拟除虫菊酯的解毒代谢提供了直接证据。     

玉米螟P450基因cDNA的克隆及植物次生物质对其诱导表达

昆虫细胞色素P450是一类在生物代谢中起重要作用的基因家族,承担着许多重要的生 理功能,包括对植物次生物质代谢和杀虫剂解毒等.本研究以玉米螟5龄幼虫中肠的总RNA为 模板,根据不同昆虫P450基因家族保守氨基酸序列,设计并合成简并引物,利用RT-PCR扩 增出了玉米螟细胞色素P450基因cDNA片段,将其克隆到pMD19 T载体进行序列测定.测序获得了编码213个氨基酸残基的641 bp的DNA片段,命名为OfP450(GenBank登录号：EU807990) ;与已公布的棉铃虫、家蚕、欧洲防风草结网毛虫、小菜蛾和黑腹果蝇等的细胞色素P450氨基酸序列进行比较,其一致性分别为55％、50％、49％、44％和31％.将植物次生物质棉酚、丁布添加入人工饲料中,对玉米螟进行了饲喂实验,采用优化半定量RT-PCR,以18S rRNA为内标,RT-PCR检测进食棉酚、丁布植物化合物的玉米螟中肠P450基因的转录. 结果表明,其转录水平能被棉酚、丁布显著诱导. 提示本实验克隆的玉米螟细胞色素P450对植物次生物质的代谢作用与P450表达量呈正相关.该研究为下一步将植物介导的RNA干扰技术应用于害虫生物防治提供坚实的基础.     

昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其对昆虫抗药性的意义

植物次生物质(plant secondary metabolites)对昆虫的取食行为、生长发育及繁殖可以产生不利影响,甚至对昆虫可以产生毒杀作用。为了应对植物次生物质的不利影响,昆虫通过对植物次生物质忌避取食、解毒代谢等多种机制,而对寄主植物产生适应性。其中,昆虫的解毒代谢酶包括昆虫细胞色素P450酶系（P450s）及谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）等,在昆虫对植物次生物质的解毒代谢及对寄主植物的适应性中发挥了重要作用。昆虫的解毒酶系统不仅可以代谢植物次生物质,还可能代谢化学杀虫剂,因而昆虫对寄主植物的适应性与其对杀虫剂的耐药性甚至抗药性密切相关。昆虫细胞色素P450s和GSTs等代谢解毒酶活性及相关基因的表达可以被植物次生物质影响,这不仅使昆虫对寄主植物的防御产生了适应性,还影响了昆虫对杀虫剂的解毒代谢,因而改变昆虫的耐药性或抗药性。掌握昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其在昆虫抗药性中的作用,对于明确昆虫的抗药性机制具有重要的参考意义。本文综述了植物次生物质对昆虫的影响、昆虫对寄主植物次生物质的代谢机制、昆虫对植物次生物质的代谢适应性对昆虫耐药性及抗药性的影响等方面的研究进展。     

茉莉酸甲酯处理对棉铃虫生长和解毒能力的影响

【目的】为明确茉莉酸甲酯（methyl jasmonate, MeJA）的不同处理方式对昆虫生长和解毒代谢能力的影响,以及MeJA熏蒸处理昆虫对植物防御和昆虫解毒代谢之间关系的影响。【方法】本文比较了取食MeJA和MeJA熏蒸等两种处理对棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄末幼虫生长和解毒代谢酶活性的影响,并系统研究了经MeJA熏蒸处理的棉铃虫3龄末幼虫,再取食经MeJA喷雾处理的棉叶,其中肠解毒酶活性的变化。【结果】取食MeJA和MeJA熏蒸两种不同处理,对棉铃虫幼虫的生长及解毒能力的影响有所不同。取食含2.9 μg/g MeJA的人工饲料显著抑制了棉铃虫的生长,同时诱导棉铃虫幼虫P450活性增加了1.92倍,而MeJA熏蒸虽然没有影响棉铃虫幼虫的生长,但MeJA熏蒸处理使棉铃虫幼虫P450活性和羧酸酯酶活性分别增加了2.94倍和1.16倍。经MeJA熏蒸处理后的棉铃虫幼虫,再取食正常的或经MeJA喷雾处理的棉叶,其幼虫P450活性显著增加,其中经MeJA熏蒸处理的棉铃虫,再取食经MeJA喷雾处理的棉叶,其P450酶显示了最高活性。【结论】MeJA熏蒸处理棉铃虫,不仅使棉铃虫中与P450酶相关的解毒能力显著增加,而且增加了棉铃虫对于MeJA所诱导的棉花防御反应的解毒能力。     

飞蝗解毒酶系活力测定方法

飞蝗Locusta migratoria是重要的农业害虫,代谢抗性是飞蝗主要的农药抗性机制之一。与代谢抗性相关的解毒酶系主要有:非专一性酯酶系(Non-specficesterases,ESTs)、谷胱甘肽S-转移酶系(Glutathione S-transferases,GSTs)和细胞色素P450单加氧酶系(Cytochrome P450 monooxygenases,P450s),解毒酶系活力的测定是研究飞蝗农药代谢机制的重要途径。本文详细介绍了飞蝗解毒酶系的测定方法,为蝗虫及其他昆虫解毒酶系的测定提供参考。     

棉铃虫对氰戊菊酯-辛硫磷混剂的抗性演化及解毒酶活性变化

用氰戊菊酯-辛硫磷混剂（有效成分1∶10,简称氰-辛混剂）对棉铃虫Helicoverpa armigera室内品系(YS)进行16代的抗性选育,获得棉铃虫对氰-辛混剂的抗性品系（YS-FP）。YS-FP品系与YS品系相比,对氰-辛混剂的抗性为14.7倍,对其中的单剂氰戊菊酯和辛硫磷的抗性分别为2 170倍和3.1倍。随着筛选的进行,氰戊菊酯和辛硫磷之间的共毒系数在F₂代出现短暂的增加,然后逐渐降低,它们之间的互作由增效变为拮抗。交互抗性测定结果表明,YS-FP品系对氯氰菊酯、溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯、三唑磷和灭多威产生了明显的交互抗性,对硫丹、多杀菌素和爱玛菌素没有产生交互抗性。YS-FP品系6龄幼虫中肠细胞色素P450氧化酶甲氧基香豆素O-脱甲基活性为YS品系的10倍,3龄幼虫谷胱甘肽S-转移酶和酯酶活性分别是YS品系的1.7倍（CDNB结合作用）和2.4倍（α-NA 酯酶水解作用）。氰-辛混剂的筛选导致了棉铃虫多种解毒酶活性的增加,特别是细胞色素P450氧化酶活性增强最为明显。本研究结果表明氰-辛混剂对棉铃虫的筛选导致了广谱的交互抗性和多种代谢抗性机理,并且两个单剂之间的互作由增效变为拮抗,因此氰 辛混剂在棉铃虫抗性治理中的作用是有限的和暂时的。     

疟疾媒介冈比亚按蚊杀虫剂代谢抗性解毒酶芯片

代谢抗性是蚊虫对各类杀虫剂产生抗性的一个重要而普遍的机制,但这一通路所涉及的基因仍不清楚。英国利物浦热带医学院媒介研究组构建了疟疾媒介冈比亚按蚊与代谢抗性相关的基因芯片,是从230个可能与杀虫剂代谢有关的基因选出的单一片段,包括细胞色素P450s、GSTs、羧酸酯酶、氧化还原基因,以及与P450氧化代谢复合体相关的基因和对照基因。     

吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂哺育蜂免疫解毒相关基因表达及酶活力的影响

蜜蜂作为世界上最重要的授粉性昆虫,在采集过程中易接触到杀虫剂,前人研究表明新烟碱类杀虫剂吡虫啉（imidaclorprid）影响意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica（简称“意蜂”）的存活和舞蹈、采集等行为。本研究旨在探究亚致死剂量吡虫啉胁迫对意大利蜜蜂哺育蜂（8日龄成年工蜂）免疫解毒相关基因表达、免疫解毒酶系活力及存活率的影响。结果显示哺育蜂连续取食3 d和9 d含0.1 ng/μL吡虫啉的蔗糖液后,其存活率与对照组（饲喂含等量丙酮的蔗糖溶液）无显著差异;连续饲喂11 d含0.1 ng/μL吡虫啉的50%蔗糖溶液后,其存活率与对照组有显著差异。荧光定量PCR检测及双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验结果显示哺育蜂取食吡虫啉3 d后,蜜蜂体内免疫基因多酚氧化酶基因（PPOA3,GB43738）,Abaecin类抗菌肽基因（ABA,GB18323）,葡萄糖脱氢酶基因（GLD, GB43007）和解毒基因细胞色素P450基因（CYP450 6a2,GB49876）,细胞色素B561基因（CYB561 2-like,GB40148）,葡萄糖醛酸转移酶（UDP-glucuronosyltransferase,GB52179）的表达及蜂体内体内细胞色素P450酶（cytochrome P450,CYP450）含量均有上调趋势,超氧化物岐化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）均有显著下调趋势;哺育蜂取食吡虫啉9 d后,PPOA3,ABA,GLD,CYP450 6a2,CYB561 2-like,UDP-glucuronosyltransferase的表达及蜂体内体内细胞色素P450酶含量均有下调趋势,多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶酶活力均有显著下调趋势。本研究在分子水平上提供了亚致死剂量吡虫啉是通过扰乱蜜蜂正常的免疫系统进而影响蜜蜂行为的证据,以期为维护蜜蜂健康提供一定的理论依据。     

西花蓟马细胞色素P450基因cDNA片段克隆与mRNA表达分析

细胞色素P450介导的解毒作用增强是昆虫对杀虫剂产生抗性的重要机制。本文通过RT-PCR克隆了西花蓟马CYP4家族5个细胞色素P450基因c DNA片段。多重序列比对发现,这5个基因在氨基酸水平的一致性在40%-76%之间。采用实时荧光定量PCR对5个CYP4基因的mRNA表达水平的分析发现,阿维菌素抗性品系CYP4-1、CYP4-2和CYP4-5的表达水平分别是敏感品系的3.50、4.00和2.48倍,表明西花蓟马对阿维菌素的抗性可能与这3个CYP4基因的过量表达相关。     

昆虫基因启动子及细胞色素P450基因启动子研究进展

细胞色素P450是一类重要的解毒酶系。昆虫在各种内源或外源性有毒物质的胁迫下,通过调控体内细胞色素P450的过表达,对有毒化合物进行解毒代谢,从而适应不利环境。在昆虫体内,P450基因表达的调控主要发生在转录水平上,启动子作为基因的一部分,能够与RNA聚合酶结合形成转录起始复合体,进而控制基因表达的起始时间和表达程度。基于此,就昆虫启动子的分析及功能验证的主要方法、昆虫启动子的结构特征及昆虫细胞色素P450基因启动予的一些研究进展进行概述,以期为昆虫细胞色素P450基因启动子的深入研究提供借鉴。     

棉酚和烟碱对棉铃虫的生长和细胞色素P-450单加氧酶活性的影响

以人工饲料添加法测定了 0 5%的棉酚和烟碱对棉铃虫的生长和细胞色素P 4 50单加氧酶 (简称P 4 50酶系 )活性的影响。研究结果显示 ,在测定浓度下 ,高龄棉铃虫短期取食含棉酚和烟碱的人工饲料后 ,对幼虫的生长没有显著影响 ,由此表明 ,棉铃虫对其主要寄主植物中的次生物质棉酚和烟碱具有很好的适应能力。与此同时 ,棉铃虫中肠微粒体P 4 50酶系的蛋白组成和酶活性发生了不同的变化 ,有升有降 ,有的没有变化。棉铃虫可能通过调整P 4 50酶系的各种蛋白含量和酶的活力水平 ,来适应对植物次生物质的代谢解毒的需要。另外 ,棉铃虫取食棉酚和烟碱后 ,细胞色素B5含量均显著提高 ,而细胞色素P 4 50含量均显著降低 ,细胞色素B5在棉铃虫对棉酚和烟碱的解毒代谢中可能发挥着更为重要的作用     

氰戊菊酯和苯巴比妥钠对敏感和抗性棉铃虫中肠多功能氧化酶系的诱导作用

用苯巴比妥钠（2mg/g）和氰戊菊酯（0.2mg/g）拌饲料处理,对敏感品系棉铃虫Helicoverpa armigera中肠的细胞色素P450和细胞色素c还原酶含量均具有明显的诱导作用（两者都使细胞色素P450含量提高了2.24倍,使细胞色素c还原酶的含量分别提高1.33和1.40倍）,但对细胞色素b5诱导作用不显著（仅为对照的1.23和1.15倍）;此外,苯巴比妥钠对敏感棉铃虫中肠的艾氏剂环氧化酶活性和甲氧试卤灵-O-脱甲基酶活性也有显著的诱导作用（分别提高了2.75和2.66倍）,但对7-乙氧香豆素-O-脱乙基酶活性没有诱导作用,而氰戊菊酯对敏感棉铃虫中肠的艾氏剂环氧化酶活性则有2.02倍的诱导作用。同一浓度的苯巴比妥钠和氰戊菊酯使抗性品系棉铃虫中肠的细胞色素P450含量分别提高1.21和1.15倍,使细胞色素c还原酶含量分别提高1.48和1.86倍（差异显著）,但是细胞色素b₅含量没有明显变化（分别为对照的1.15和0.98倍）;此外,氰戊菊酯能使抗性棉铃虫中肠的艾氏剂环氧化酶活性提高1.53倍,但苯巴比妥钠对该酶活性则有明显抑制作用。