苦皮藤素Ⅴ对东方粘虫肌细胞的影响

苦皮藤素Ⅴ是从杀虫植物苦皮藤 Celustrus angulatus Max.根皮中分离的一种对昆虫具毒杀活性的新化合物.采用电子显微镜技术研究了苦皮藤素Ⅴ对东方粘虫 Mythimna separata (Walker)肌肉系统的作用.电镜观察发现,苦皮藤素Ⅴ对东方粘虫成虫飞行肌和幼虫体壁肌均具致毒作用,中毒试虫肌细胞特别是肌细胞的质膜及内膜系统发生明显病变:肌膜破坏,脱落;线粒体肿胀,空泡化,崩解;肌原纤维与线粒体间间隙增大;肌质网扩张,产生髓鞘样结构;细胞核肿胀,核质浓缩,核膜破坏;微气管与肌细胞之间间隙增大;肌小节弥散、排列紊乱.这些结果表明,肌细胞质膜及内膜系统可能是苦皮藤素Ⅴ的一个作用部位.     

苦皮藤素Ⅴ对东方粘虫肌细胞的影响

苦皮藤素Ⅴ是从杀虫植物苦皮藤Celustrus angulatus Max.根皮中分离的一种对昆虫具毒杀活性的新化合物。采用电子显微镜技术研究了苦皮藤素Ⅴ对东方粘虫Mythimna separata（Walker）肌肉系统的作用。电镜观察发现,苦皮藤素Ⅴ对东方粘虫成虫飞行肌和幼虫体壁肌均具致毒作用,中毒试虫肌细胞特别是肌细胞的质膜及内膜系统发生明显病变：肌膜破坏,脱落;线粒体肿胀,空泡化,崩解;肌原纤维与线粒体间间隙增大;肌质网扩张,产生髓鞘样结构;细胞核肿胀,核质浓缩,核膜破坏;微气管与肌细胞之间间隙增大;肌小节弥散、排列紊乱。这些结果表明,肌细胞质膜及内膜系统可能是苦皮藤素Ⅴ的一个作用部位。     

苦皮藤素V对东方粘虫中肠V-ATP酶AB亚基复合物水解ATP活性的抑制作用

苦皮藤素V是一种对昆虫具有毒杀活性的化合物,从植物苦皮藤（Celastrus angulatus Max）中分离出来。目前,已发现苦皮藤素V可与粘虫中肠液泡型ATP酶（V-ATPase）的H、B和a亚基结合,但是其具体作用机理还尚不清楚。本研究将大肠杆菌(Escherichia coli)中表达得到的东方粘虫中肠V-ATPase A亚基突变体TSCA和V-ATPase B亚基包涵体洗涤、溶解后进行复性,获得可溶性AB亚基复合物后采用亲和层析纯化。将纯化好的AB亚基复合物测定H+K+-ATPase活性,证明其有ATP水解活性。随后,测定苦皮藤素V对复合物ATPase的抑制活性,发现加入苦皮藤素后,复合物ATPase活性降低。因此,其可能是通过抑制了AB亚基复合物的ATPase活性,从而产生了杀虫效果,证明AB亚基复合物为苦皮藤素V的潜在靶点之一。这为了解苦皮藤素与V ATPase相互作用机制打下了基础,也为进一步开发新型杀虫药物奠定了基础。     

苦皮藤素V对东方粘虫中肠V-ATP酶AB亚基复合物水解ATP活性的抑制作用北大核心CSCD

苦皮藤素V是一种对昆虫具有毒杀活性的化合物,从植物苦皮藤(Celastrus angulatus Max)中分离出来。目前,已发现苦皮藤素V可与粘虫中肠液泡型ATP酶(V-ATPase)的H、B和a亚基结合,但是其具体作用机理还尚不清楚。本研究将大肠杆菌(Escherichia coli)中表达得到的东方粘虫中肠V-ATPase A亚基突变体TSCA和V-ATPase B亚基包涵体洗涤、溶解后进行复性,获得可溶性AB亚基复合物后采用亲和层析纯化。将纯化好的AB亚基复合物测定H^+K^+-ATPase活性,证明其有ATP水解活性。随后,测定苦皮藤素V对复合物ATPase的抑制活性,发现加入苦皮藤素后,复合物ATPase活性降低。因此,其可能是通过抑制了AB亚基复合物的ATPase活性,从而产生了杀虫效果,证明AB亚基复合物为苦皮藤素V的潜在靶点之一。这为了解苦皮藤素与VATPase相互作用机制打下了基础,也为进一步开发新型杀虫药物奠定了基础。     

粘虫不同发育期体内储存蛋白的检测及苦皮藤素Ⅴ对其含量的影响

采用PAGE和SDS-PAGE以及Western blot 的方法,分析了粘虫Mythimna separata幼虫、蛹及成虫体内的储存蛋白。结果表明,粘虫体内存在两种储存蛋白,其中一种为SP-1,即幼虫特异性储存蛋白,从6龄粘虫幼虫的2日龄开始出现在血淋巴中,到末日龄时达到峰值,停止取食后从血淋巴中消失;另一种为SP-3,在化蛹时开始出现在脂肪体中,一直到成虫期仍可持续表达,因此属于持续性储存蛋白。SP-1为分子量约94 kD和100 kD的2种亚基组成的蛋白质,而SP-3为分子量约94 kD的1种亚基组成的蛋白质。SP-1含8.16%的芳香类氨基酸,3.06%的甲硫氨酸。经苦皮藤素Ⅴ亚致死剂量处理5龄粘虫幼虫后的6龄2、3、4日龄粘虫幼虫体内储存蛋白的含量明显低于对照组,对5日龄后粘虫处理组和对照组体内储存蛋白的含量及雌性成虫产卵量没有明显影响。     

粘虫不同发育期体内储存蛋白的检测及苦皮藤素Ⅴ对其含量的影响

采用PAGE和SDS-PAGE以及Western blot 的方法,分析了粘虫Mythimna separata幼虫、蛹及成虫体内的储存蛋白。结果表明,粘虫体内存在两种储存蛋白,其中一种为SP-1,即幼虫特异性储存蛋白,从6龄粘虫幼虫的2日龄开始出现在血淋巴中,到末日龄时达到峰值,停止取食后从血淋巴中消失;另一种为SP-3,在化蛹时开始出现在脂肪体中,一直到成虫期仍可持续表达,因此属于持续性储存蛋白。SP-1为分子量约94 kD和100 kD的2种亚基组成的蛋白质,而SP-3为分子量约94 kD的1种亚基组成的蛋白质。SP-1含8.16%的芳香类氨基酸,3.06%的甲硫氨酸。经苦皮藤素Ⅴ亚致死剂量处理5龄粘虫幼虫后的6龄2、3、4日龄粘虫幼虫体内储存蛋白的含量明显低于对照组,对5日龄后粘虫处理组和对照组体内储存蛋白的含量及雌性成虫产卵量没有明显影响。     

小菜蛾对苦皮藤素抗性选育及交互抗性测定

敏感小菜蛾Plutella xylostella (L.)经苦皮藤素20代的抗性选育,其抗性增长21.57倍。选育的小菜蛾抗性品系对杀虫双、杀螟丹和叶蝉散分别有4.63、4.11和3.71倍的交互抗性;对溴氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯分别有0.22、0.01和0.26倍的负交互抗性。高抗杀螟丹、杀虫双小菜蛾品系对苦皮藤素无明显交互抗性,而高抗溴氰菊酯小菜蛾品系对苦皮藤素有3.61倍的交互抗性。     

三种植物源杀虫活性成分对东方粘虫中肠细胞的毒力测定

采用MTT([3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基]四氮唑溴盐)比色法、中性红摄取法和台盼蓝拒染法,分别测定植物源杀虫活性成分苦皮藤素Ⅴ、白鲜碱和梣皮酮对中肠细胞的毒力。结果表明:急性分离的东方粘虫中肠细胞能在Grace’s昆虫细胞培养基中维持生长;3种供试药剂对中肠细胞均有明显的细胞毒性。MTT比色法、中性红摄取法和台盼蓝拒染法测得苦皮藤素Ⅴ对中肠细胞的LC50依次为9.0,7.79和10.94μg/mL;白鲜碱为27.85,31.77和36.42μg/mL;梣皮酮为186.66,164.00和192.34μg/mL。     

苦皮藤素Ⅳ麻醉机理的膜片钳研究

用膜片钳技术研究了植物杀虫剂苦皮藤素Ⅳ对棉铃虫幼虫离体培养中枢神经细胞钠通道门控过程的影响.结果表明,苦皮藤素Ⅳ对钠通道具有迅速的浓度依赖性阻滞作用,使电流-电压关系(I-V)曲线上移.0.1、1和10 μmol/L苦皮藤素Ⅳ作用3 min后,分别使钠电流峰值(INaMax)较给药前下降2735%±4.05%、62.72%±2.81%和88.53%±5.56%(P＜0.05),1和10μmol/L苦皮藤素Ⅳ还使钠通道的激活电压和峰电压分别向正电位方向移动了10 mV和20 mV左右.同时比较研究了利多卡因对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响,利多卡因对钠通道也具有阻滞作用,但有效作用浓度明显高于苦皮藤素Ⅳ.1、70 mmol/L的利多卡因注射液作用3 min后,使INaMax较用药前下降21.21%±2.52%和95.63%±2.10%(P＜0.05).苦皮藤素Ⅳ对钠通道门控过程的影响与利多卡因等局部麻醉剂非常相似,因此,对钠通道的阻滞作用可能是其发挥麻醉作用的重要机制.     

苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响

电压门控钠通道是神经细胞兴奋传导的基础,也是杀虫剂最主要的作用靶标。具有二氢沉香呋喃多元酯骨架的苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ是卫矛科植物苦皮藤的主要杀虫活性成分,苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ处理后昆虫的中毒症状分别表现为麻醉和兴奋。本实验应用全细胞膜片钳技术就苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫离体培养神经细胞钠离子通道的影响进行了比较。结果表明：苦皮藤素Ⅳ对TTX-敏感钠通道电流的抑制明显具有浓度和时间依赖性,高浓度（10 μmol/L和1 μmol/L）条件下,峰值电流迅速减小而被抑制,在较中间浓度（0.1 μmol/L）时缓慢降低,而在低浓度（0.01 μmol/L）下,峰值电流先增加然后再缓慢降低;苦皮藤素Ⅳ对激活电压无明显影响,但使峰值电压向正电位方向移动,在高浓度移动迅速,低浓度移动缓慢。苦皮藤素Ⅴ对TTX-敏感钠通道电流峰值有明显的增大作用,也有一定的浓度依赖性;对激活电压无明显影响,峰值电压在高浓度下变化不明显,在较低浓度(0.1 μmol/L和 0.01 μmol/L)下向正电位方向移动明显。结果说明,苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ可能在钠通道上有一个相同的靶标位点,但由于它们化学结构上的差异,可能对钠通道动力学的修饰 不同,导致不同的生理效应,昆虫表现出不同的神经中毒症状。     

东方粘虫的飞翔活动和脂肪酸利用

应用GC和GC-MS分析了东方粘虫Mythimna separata(Walker)成虫脂肪体、血淋巴和飞翔肌内总脂类脂肪酸组成.它们的组成成分为肉豆蔻酸(C14:0),棕榈酸(C16:0),棕榈油酸(C16:1),硬脂酸(C18:0),油酸(C18:2),亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3);组成百分率为1-2:35:9-11:1:32:12-17:3-6.在吊飞1h后,脂肪体内的脂肪酸水平显著下降(20μg/mg组织·h~(-1),血淋巴内脂肪酸浓度明显升高,然而,飞翔肌内脂肪酸含量的变化不明显.从脂肪体、血淋巴和飞翔肌内脂肪酸组成成分的百分率变化可以发现东方粘虫飞翔肌在飞翔活动中主要选择性利用棕榈酸和油酸.     

粘虫在不同温度下的生命表及其发育的热量需要

用人工饲料在不同温度下饲养的粘虫Mythimna separata(Walkcr),组建了种群生命表.未成熟期的存活率在24℃下最高(90％),28℃次之,32℃下最低(27.1％)o在20—28℃,成虫的繁殖力都比较强,24℃时产卵最多,32℃时产卵量急剧下降.根据试验结果估测,粘虫卵孵化、幼虫存活和成虫繁殖的最适温度分别为25.6℃、23.2℃和22.5℃.种群增长指数可用下述方程表示:y=-2530.2850+282.1893X-6.2407X²在最适温度(22.6℃),繁殖一代,种群数量约增加660倍.粘虫的发育起点温度以卵期最低(8.4℃),蛹期最高(10.1℃),完成世代发育需要7.8℃以上的有效积温约925日度.     

粘虫飞行肌中与能量代谢有关的酶活性研究

该文报道粘虫Mythimna separata (Walker ) 蛹及不同日龄成虫飞行肌中与3 种代谢途径有关的5 种酶,即3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、3-羟酰辅酶A 脱氢酶(HOAD)、柠檬酸合成酶(CS)活性的变化。成虫羽化后,这5 种酶的活性大多数都高于蛹期,表明成虫飞行肌与能量代谢有关的活动比蛹期高。不同日龄成虫飞行肌的能量代谢特点为：成虫羽化后糖酵解循环的活性增加;1 日龄进行糖酵解的能力较强,2 日龄即具备较强的脂肪代谢能力,2～5日龄糖及脂肪代谢的能力基本相当,但7日龄脂肪代谢的能力较强。1～7日龄粘虫蛾飞行肌具有较高的GDH 和LDH活性,这既是粘虫蛾飞行肌能进行高度有氧代谢的重要标志,也是其具有一定无氧代谢能力的最好说明,而飞行肌中较高的CS活性则是粘虫蛾具有较强飞行能力的重要保证。对成虫GAPDH∶HOAD 活性进行分析比较的结果还显示,粘虫蛾持续飞行的能源物质既有脂类也有糖类,而不仅仅只限于脂类。     

东方粘虫飞行初期糖类的动用和消耗

本文研究了静态和飞翔开始阶段东方粘虫Mythimna separta(Walker)飞翔肌、脂肪体及肠道内糖元和海藻糖以及血淋巴内海藻糖含量的动态变化。飞行1h后脂肪体内消耗糖元最多,约占总消耗糖类的80%-90%;其次是肠道组织的糖元消耗,飞翔肌内糖类含量是有限的,仅够飞翔最初时期(3min)使用。在此时期,飞翔肌海藻糖含量上升然后下降,脂肪体和肠道海藻糖经历下降和继而上升的变化。然而,血淋巴内海藻糖含量一直下降到流入和流出量持平。雄蛾飞翔肌糖类代谢水平高于雌娥飞翔肌。     

FLIGHT ACTIVITY AND FATTY ACID UTILIZATION IN MYTHIMNA SEPARATA (WALKER) MOTHS*

Abstract The fatty acid (FA) compositions for total lipids from fat body, hemolymph and flight muscle of the armyworm moths, Mythirnna separata, at rest and after tethered flight for 1 h were determined by GC and GC-MS. The composition in these tissues comprises myristic acid (1%-2%), palmitic acid (more than 35%1, palmitoleic acid (9%-11%), stearic acid (less than 1%), oleic acid (about 32%), linoleic acid (12%-17%) and linolenic acid (3%-6%). After flight, FA level in the fat body, compared to that at rest, shows a significant decline at about 20 μg/mg tissue.h^-1; the concentration of FAs in hemolymph rises evidently, but change of FA content in flight muscle appears to be small. From the changes of proportional composition of FAs in fat body, hemolymph and flight muscle, it is found that the FAs selectively utilized for flight in flight muscle are predominantly the palmitic acid and oleic acid.     

苏芸金杆菌感染粘虫后中肠组织学病变的研究

本文描述了Bacillus thuringiensis HD-1纯晶体感染粘虫Mythimna separata 5龄初幼虫后,其中肠肠壁细胞的超微结构变化.电镜观察表明:首先线粒体,发生病变,随后,细胞顶部肿胀、胞质电子密度下降,顶部胞质之下的各种细胞器均受损伤.随着病变加重,柱状细胞基膜内褶及杯状细胞质突起,这两个富含线粒体的区域发生病变最为明显.最终,肠壁细胞解体从基膜脱落.     

粘虫的胚胎发育

粘虫(Mythimna separata)胚胎发育经过卵裂及胚盘形成、胚带及原肠发生、胚带分节及附肢形成、体壁形成及背向闭合、胚胎反转和器官发生与形成6个时期。粘虫卵在25℃,胚胎发育至12h,胚带呈新月形或“C”字形。随着原肠发生,首先出现口陷与肛陷,与此同时,胚带逐渐伸长并开始分节。胚胎发育至32h,胚带头尾相接并呈波浪形弯曲,在胚胎反转前,胚胎发育至42h,前肠、后肠及马氏管已经形成。胚胎发育至54h时,胚动完成之 后,中肠才明显可见。同时将大量卵黄包围起来。神经系统的发生与气管形成始于原肠发生之后,至胚胎反转之前,神经节索才出现,随着胚动发生,神经节体积不断增大,腹神经索逐渐形成,纵走气管明显可见。     

NEW CELL LINE FROM EMBRYOS OF MYTHIMNA SEPARATA (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE)

Abstract  A new cell line was established from 2-d-old embryonated eggs of Mythimna separata and has been designated as NEAU-Ms-927311. This cell line consists of a mixture of cell types, including spherical and spindle-shaped cells. The cell line has a population doubling time of 58. 8h. Chromosome analysis revealed its typical lepidopteran karyology. Isozyme characterization of esterase showed that the band pattern was different from that of other two cell lines (Xc-920730, and SF-21AE). Virus infectivity tests revealed this cell line can support replication of M. separata nuclear polyhedrosis virus.     

新细胞系──粘虫胚胎细胞系的建立(英文)

一株新细胞系-粘虫（Mythimnaseparata）胚胎细胞系（NEAU－Ms－927311简称Ms937311）被建立。该细胞系多为梭形细胞,少数圆形,贴壁性强。细胞群体倍增时间为58．8h;接种3天后细胞增长速度加快,第5天达到最大值;染色体分析结果表明：染色体聚集成簇,棒球状,呈典型的鳞翅目昆虫细胞核型;酯酶同工酶分析有两条明显的谱带;该细胞系可被同源核型多角体病毒（MsNPV）侵染并形成多角体。