家蝇3种丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)基因在感染白色念珠菌后的表达

研究家蝇丝氨酸蛋白酶抑制剂（ Serpin ）基因 Sp2、Sp13、Sp16 在感染白色 念珠菌后的表达模式。利用白色念珠菌刺激家蝇幼虫,对收集的标本进行逆转录,以 GAPDH 为内参基因,通过qPCR技术检测3条 Serpin 基因在家蝇感染后不同时间点及不同组织中的表达特征,统计分析结果。结果表明,不同时间点感染组和对照组比较, Sp2 mRNA在3 h、6 h和48 h的表达量比对照组高; Sp13 mRNA在6 h的表达量比对照组高,在3 h和24 h时的表达量比对照组低; Sp16 mRNA在6 h、24 h和48 h时的表达量比对照组高,在36 h时的表达量比对照组低。不同组织中感染组和对照组比较, Sp2 mRNA在3 h时,在血淋巴和脂肪体中的表达量比对照组高,在马氏管、气管和肠道的表达量比对照组低;12 h时,在血淋巴中的表达量比对照组高,在马氏管和唾液腺中的表达量比对照组低;24 h时,在脂肪体中的表达量比对照组低;48 h时,在血淋巴中呈高表达,在唾液腺中的表达量比对照组低。 Sp13 mRNA在3 h时,在唾液腺和脂肪体中的表达量比对照组高,在马氏管、体壁、血淋巴和气管中的表达量比对照组低;12 h时,在血淋巴中呈高表达,在体壁和脂肪体中的表达量比对照组低;24 h时,在血淋巴、气管和唾液腺中的表达量比对照组高,在脂肪体中的表达量比对照组低;48 h时,在马氏管、血淋巴、气管和脂肪体中的表达量比对照组高,在体壁和唾液腺中的表达量比对照组低。 Sp16 mRNA在3 h时,在马氏管和气管中的表达量比对照组低;12 h时,在马氏管和脂肪体中其表达量比对照组低;24 h时,其表达量在马氏管中比对照组高,在脂肪体中比对照组低;48 h时,在血淋巴中呈高表达,而在马氏管中的表达量比对照组低。家蝇3种 Serpin基因在白色念珠菌感染后均呈现出差异性表达,推测 Serpin 基因在家蝇免疫调节中具有协同调节作用。     

美洲大蠊microRNA的初步研究

美洲大蠊Periplaneta americana是一种世界性的卫生害虫,但其提取物有较高的药用价值。本研究对饲养的雌雄美洲大蠊成虫进行microRNA测序,分别在雄性和雌性中得到12 155 616条和9 847 263条序列。序列长度主要为18～23 nt,且在22 nt和29 nt处有2个峰值。将所得序列与数据库(NCBI、Rfam)进行比对注释,最终在雄性成虫中鉴定到57种已知的microRNA和152种潜在的新microRNA,在雌性成虫中鉴定到53种已知的microRNA和94种潜在的新microRNA。差异表达分析发现只有一种microRNA:miR-750在雌雄之间差异表达,其在雌虫中表达量显著高于雄虫。本研究首次在基因组水平研究了美洲大蠊microRNA的组成并对其功能进行了预测,为其后续研究奠定了基础。     

美洲大蠊胸腺素对小鼠毛发生长的影响研究

目的以C57BL/6小鼠为动物模型,观察美洲大蠊Periplaneta americana胸腺素对小鼠毛发生长及生长周期的影响。方法将背部脱毛的C57BL/6小鼠分为PBS组(空白处理)、THY1组(给药浓度500μg·mL~(-1))、THY2组(给药浓度500μg·mL~(-1))、THY3组(给药浓度500μg·mL~(-1))和Tβ4组(给药浓度500μg·mL~(-1)),连续给药18 d,记录小鼠皮肤颜色变化时间、脱毛区毛发生长状况以及毛囊组织学特征和毛囊数目的变化。通过实时荧光定量PCR法检测胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、β-连环蛋白(β-catenin)和基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的表达水平。结果与PBS组相比,给药组小鼠脱毛后皮肤颜色由粉红变黑的时间更短,毛囊数量均明显更多,且给药组小鼠毛发生长更快。在给药第6天,THY1组和THY3组的β-catenin表达明显高于PBS组;给药第18天,THY2组的MMP-2表达明显高于PBS组,且THY1组的IGF-1表达明显高于PBS组。结论美洲大蠊胸腺素可以促进C57BL/6小鼠的毛发生长,可能通过提高β-catenin、MMP-2和IGF-1的表达来调控小鼠的毛囊发育与毛发生长。     

家蝇GNBP3基因克隆及感染白色念珠菌后的表达

对家蝇GNBP3基因进行克隆及生物信息学分析,并对该基因在感染白色念珠菌Candida albicans后的表达情况进行研究。从构建的家蝇Musca domestica幼虫c DNA质粒文库中筛选到GNBP3基因,克隆并运用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行预测和分析。白色念珠菌注射感染家蝇幼虫并收集标本,逆转录,通过荧光定量PCR检测感染样本中GNBP3基因的表达情况,结果进行统计学分析。研究结果表明,GNBP3基因ORF全长1473 bp,编码490个氨基酸,理论分子量为55.8 k Da,等电点为6.85;感染后不同时间点,感染组与对照组比较,在3 h、12 h、36 h、48 h GNBP3 mRNA的表达明显增高,两组比较有显著性差异(P0.05),而24 h表达差异性最小;感染后不同组织中感染组与对照组比较,3 h和12 h时,在体壁、血淋巴、脂肪体中的表达量升高,具有显著性差异(P0.05);24 h时,在血淋巴中的表达量较对照组高,而在唾液腺和脂肪体中的表达量呈下降趋势,均具有显著性差异(P0.05);48 h,在血淋巴和脂肪体中表达量较对照组高,在中肠的表达量较对照组低,均具有显著性差异(P0.01)。成功克隆GNBP3基因且在家蝇感染白色念珠菌后GNBP3的表达水平随时间的推移呈现先升高后降低再升高的趋势,在各组织中以在免疫组织(血淋巴、脂肪体)中的表达显著增高,推测其在真菌识别过程中发挥潜在作用。     

亚洲玉米螟卵黄原蛋白基因的克隆、表达谱及对UV-A胁迫的响应

【目的】本研究克隆亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因,分析其表达模式,旨在探究UV-A胁迫对亚洲玉米螟Vg基因表达及生殖力的影响。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆亚洲玉米螟Vg基因的全长,并用生物信息学方法分析其特征;利用RT-qPCR检测亚洲玉米螟不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和成虫)、雌成虫不同组织(头、足、表皮、卵巢、中肠和脂肪体)中和雌成虫在UV-A胁迫不同时间(0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5和4 h)下该基因的相对表达量。测定UV-A照射不同时长(0, 1, 2, 3和4 h/d)后亚洲玉米螟成虫的生殖及F_1代发育情况。【结果】克隆获得亚洲玉米螟Vg基因的序列,命名为OfVg(GenBank登录号:MK782978)。该基因全长5 760 bp,开放阅读框(ORF)长5 331 bp,编码1 776个氨基酸,蛋白相对分子量为202.10 kD,等电点为9.06。OfVg包含Vg-N, DUF 1943D和VWD 3个功能结构域,无跨膜区结构。系统发育分析表明,OfVg与鳞翅目其他昆虫的Vg的亲缘关系最近。发育表达谱表明,OfVg基因在雌成虫中表达量显著高于其他龄期的表达量,且在雌虫羽化24 h时OfVg表达量最高;组织表达谱表明,OfVg基因在雌成虫脂肪体中特异表达。UV-A照射能诱导雌成虫OfVg的表达,随着照射时间的延长,其表达量先下降再快速上升,在照射3.5 h时其表达量最高,然后骤降;UV-A处理1, 2和3 h/d雌成虫的产卵量显著增加,且F_1代幼虫发育历期显著延长。【结论】OfVg基因在亚洲玉米螟不同发育阶段、雌成虫不同组织中和UV-A照射不同时间的雌成虫中差异表达。本研究为深入研究UV-A胁迫对亚洲玉米螟发育和繁殖的影响奠定了基础。     

小菜蛾保幼激素受体基因PxMet-1和PxMet-2的分子特性、表达模式与功能分析

【目的】本研究旨在明确小菜蛾Plutella xylostella保幼激素受体基因Met的分子特性与表达模式,分析其生殖调控作用,为筛选有效控制小菜蛾的新靶标奠定基础。【方法】根据本课题组已有的小菜蛾基因组数据库,采用PCR技术克隆小菜蛾两个Met基因的cDNA全长序列;利用qPCR测定其在小菜蛾不同发育阶段及成虫不同组织中的表达模式;基于RNAi解析其在小菜蛾雌成虫生殖发育中的作用。【结果】克隆获得小菜蛾PxMet-1(GenBank登录号: MK697672)与PxMet-2(GenBank登录号: MK697673)的cDNA序列,开放阅读框(ORF)全长分别为1 575和2 100 bp,预计分别编码524和699个氨基酸,理论分子质量分别为60.5和70.7 kD,预测等电点分别为6.73和5.50。PxMet-1和PxMet-2都具有4个保守结构域,即1个helix-loop-helix结构域(bHLH)、2个PAS保守结构域及1个PAC保守基序。系统发育树分析表明,小菜蛾PxMet-1和PxMet-2聚为不同的两支,但两者均与鳞翅目昆虫Met聚在一起。表达模式分析表明,小菜蛾PxMet 1与PxMet-2在蛹期(化蛹后1-3 d)与雌成虫期(羽化后0-72 h)均有表达;PxMet-1的表达量在蛹期(化蛹后1-3 d)无明显差异,但均显著高于雌成虫期(羽化后0-48 h),在羽化后72 h达到高峰;而PxMet-2在雌成虫期(羽化后0-48 h)的表达量呈先上升后下降的趋势,在羽化后12 h出现表达高峰,且成虫期(羽化后0-36 h)的表达量显著高于蛹期。PxMet-1与PxMet-2在成虫脂肪体中的表达量显著高于其他组织。注射PxMet-1+PxMet-2 dsRNA 24 h后,小菜蛾PxMet-1与PxMet-2的表达量均受到显著抑制;同时干扰PxMet-1和PxMet-2后,小菜蛾成熟卵子数目显著减少,羽化后3 d内单雌产卵量显著下降。【结论】抑制Met基因表达能够显著降低小菜蛾雌虫的卵子形成与产卵量。本研究为探索保幼激素的生殖调控机理奠定了基础,在实践上有助于筛选小菜蛾种群遗传调控的潜在靶标。     

美洲大蠊粪便粗提物的聚集活性

用不同溶剂不同方法提取美洲大蠊Periplaneta americana(L.)粪便,测定美洲大蠊各虫态的诱集活性。结果表明,采用直接浸泡提取方法,丙酮、乙醇、正己烷和二氯甲烷4种粗提物对美洲大蠊各虫态都具有明显的诱集作用,其中乙醇和丙酮粗提物的引诱效果最好,正己烷次之,二氯甲烷最弱。4种溶剂粗提物对美洲大蠊雄成虫和高龄若虫聚集活性最强,对低龄若虫聚集活性最弱。用乙醇溶剂对粪便粗提,3种提取方法均对美洲大蠊有很强的诱集效果,其中索氏抽提诱集效果最弱,直接浸泡和超声波提取效果好,且差异不显著,但直接浸泡提取效果更好。     

胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2在维持红棕象甲肠道菌群稳态中的作用

【目的】明确入侵害虫红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2在肠道菌群稳态的维持和调控过程中的作用,将为靶向破坏肠道菌群稳态的害虫控制新策略研发提供新的科学依据和作用靶标。【方法】利用生物信息学方法分析RfPGRP-L2的序列特征。利用RT-qPCR分析RfPGRP-L2在健康红棕象甲4龄幼虫不同组织(头、脂肪体、表皮、前肠、中-/后肠、血淋巴)以及大肠杆菌Escherichia coli DH5α和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus经注射（注射1 μL OD₆₀₀=1.6的菌液）和喂食（取食涂抹1 mL OD₆₀₀=1.6的菌液的甘蔗薄片）两种不同方式分别感染后红棕象甲4龄幼虫肠道和脂肪体中的表达量;进行RfPGRP-L2原核表达,利用体外孵育方法检测重组蛋白RfPGRP-L2对大肠杆菌DH5α和金黄色葡萄球菌的凝集和抑菌活性;RNAi干扰RfPGRP-L2后,检测红棕象甲4龄幼虫血淋巴和肠道中大肠杆菌菌落数的变化;利用RT-qPCR分析RNAi干扰RfPGRP-L2后红棕象甲4龄幼虫脂肪体和肠道中抗菌肽基因表达量的变化;利用基于细菌16S rRNA的高通量测序分析RNAi干扰RfPGRP-L2对健康红棕象甲4龄幼虫肠道菌群结构组成的影响。【结果】SMART预测发现红棕象甲RfPGRP-L2基因编码的蛋白中无跨膜结构域也无信号肽,这表明RfPGRP-L2是一种胞质型肽聚糖识别蛋白。RT-qPCR检测发现,RfPGRP-L2主要在健康红棕象甲4龄幼虫血淋巴、肠道和脂肪体等免疫组织中表达;被注射感染大肠杆菌和金黄色葡萄球菌6 h和12 h后,红棕象甲4龄幼虫脂肪体中RfPGRP-L2的表达量分别显著上调;被喂食感染大肠杆菌6 h后,红棕象甲4龄幼虫肠道中RfPGRP-L2的表达量显著增加。重组表达蛋白RfPGRP-L2能引起大肠杆菌和金黄色葡萄球菌发生凝集反应,这说明RfPGRP-L2能够识别这两种细菌。当RfPGRP-L2被干扰后,红棕象甲4龄幼虫对肠道和血淋巴中感染EGFP标记的大肠杆菌的清除能力显著弱于对照组;肠道中抗菌肽基因RfCecropin的表达量显著降低;健康红棕象甲4龄幼虫肠道中细菌的菌落数量显著高于对照组,而且肠道菌群结构组成也发生了明显的变化。【结论】红棕象甲体内胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2能够通过识别细菌并激活肠上皮细胞中相应的免疫信号通路促进抗菌肽基因的表达,从而介导对肠道菌群稳态的调控。     

德国小蠊两个海藻糖合成酶基因的克隆、组织分布及温度诱导表达分析

【目的】海藻糖合成酶（trehalose-6-phosphate synthase, TPS）是参与昆虫血糖-海藻糖合成的关键酶。本研究旨在克隆德国小蠊 Blattella germanica TPS基因,研究TPS基因在德国小蠊不同组织中的表达模式及在不同温度处理下的表达情况。【方法】通过RACE技术克隆德国小蠊TPS基因全长序列,利用荧光定量PCR的方法检测TPS基因在德国小蠊5龄幼虫不同组织中的表达模式及在高温(40℃和46℃处理30 min)及低温(0℃和10℃处理1 h)逆境下的表达量变化。【结果】从德国小蠊中克隆获得2个TPS基因,分别命名为 BgTPS1 (GenBank登录号：KR050213) 和 BgTPS2 (GenBank登录号：KR050214)。其中,BgTPS1基因cDNA序列全长2 987 bp,开放阅读框 (ORF) 2 502 bp,编码833个氨基酸;BgTPS2基因cDNA序列全长3 212 bp,开放阅读框2 469 bp,编码822个氨基酸。BgTPS1和BgTPS2基因都主要在5龄幼虫脂肪体中表达,且BgTPS2基因的表达量为BgTPS1基因表达量的3.9倍。在两种不同极端温度诱导下,BgTPS1和BgTPS2基因mRNA均上调表达。其中,BgTPS2 的表达量始终显著高于 BgTPS1。在0℃时,BgTPS1和BgTPS2的表达量最高。【结论】德国小蠊5龄幼虫中存在2个TPS基因。两个TPS基因均在脂肪体中高表达,且BgTPS2基因的表达量显著高于BgTPS1基因;低温和高温诱导下均能促进两个基因的表达量上升。该结果为进一步明确昆虫海藻糖的合成途径及其在昆虫对温度逆境的反应中的作用研究奠定了基础。     

基于TLR4/MyD88/NF-κB通路探讨美洲大蠊虫粉对脊髓损伤大鼠的保护作用

目的 探讨美洲大蠊虫粉对脊髓损伤大鼠的保护作用和可能的机制。方法 将48只SD大鼠随机分为假手术组、盐水组、美洲大蠊虫粉组、TOLL样受体4(toll-like receptors, TLR4)抑制剂组。除假手术组外其余3组均构建大鼠脊髓半横断损伤模型。术后假手术组不做治疗,盐水组与美洲大蠊虫粉组分别给予生理盐水和美洲大蠊虫粉(630 mg/kg)灌胃处理,TLR4抑制剂组给予TLR4抑制剂(3 mg/kg)腹腔注射处理。术后1、3、7、14 d运用BBB评分评估大鼠后肢运动功能,苏木素-伊红(HE)染色观察脊髓组织病理改变,免疫组化观察神经元数目变化,酶联免疫法检测炎性因子IL-1、IL-6、IL-10和TNF-α表达,Western Blot检测TLR4、髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88,MyD88)和NF-κB p65表达。结果 与假手术组相比,盐水组BBB评分、神经元数目显著下降,而病理损伤程度、IL-1、IL-6、TNF-α、TLR4、MyD88、NF-κB p65水平显著增加(P<0.05),与盐水组相比,美洲大蠊虫粉组...     

家蚕miR-2769靶基因的鉴定及表达分析

【目的】MiRNAs在昆虫变态发育过程中发挥非常重要的作用。对家蚕Bombyx mori miRNAs及靶基因的研究将有助于阐明miRNAs参与调控家蚕变态发育的分子机制。【方法】往家蚕5龄第2天幼虫血淋巴注射蜕皮激素20E后,qRT-PCR检测miR-2769在家蚕脂肪体中的表达;通过生物信息学方法预测家蚕miR-2769的靶基因;利用双荧光酶报告载体系统分析miR-2769与预测靶基因BmE75B的互作;qRT-PCR检测miR-2769及其靶基因BmE75不同剪接体在家蚕不同发育时期(幼虫、蛹和成虫)和幼虫不同组织(头、表皮、丝腺、脂肪体、精巢、卵巢、马氏管、中肠和血淋巴)中的表达量。【结果】研究结果表明,miR-2769可通过与家蚕BmE75B的3′UTR区结合位点的互作,显著抑制荧光素酶报告基因的表达。qRT-PCR结果表明,miR-2769和BmE75A/BmE75B在20E诱导家蚕脂肪体中表达趋势相反。时空表达分析结果表明,miR-2769与BmE75的不同剪接体在家蚕不同发育时期和不同组织中均具有特异性表达特征。在家蚕变态发育的不同阶段,miR-2769和BmE75A的表达量均较低,而BmE75B在蛹期表达量较高,BmE75C在5龄末幼虫和蛹早期有极高表达水平。此外,miR-2769与BmE75不同剪接体均存在一定程度的表达负相关。在家蚕5龄幼虫血淋巴中miR-2769可促进BmE75A的表达,在脂肪体中miR-2769可促进BmE75B的表达,而在其他组织中miR-2769抑制BmE75不同剪接体的表达。【结论】家蚕miR-2769可通过与BmE75B的3′UTR区的互作对BmE75不同剪接体的表达进行负调控。     

Lipid metabolism in the cockroach, Periplaneta americana, is activated by the hypertrehalosemic peptide, HTH-I

Phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine are the major constituents of the phospholipid pool in cockroach (Periplaneta americana) fat body and hemolymph. Both species of phospholipid are significantly decreased 6h after injecting hypertrehalosemic hormone I (HTH-I) into the hemocoel. Loss of phospholipid is accompanied by an accumulation of the phospholipid degradation products glycerophosphorylcholine and glycerol. HTH-I also increases phospholipase activity in the hemolymph and this is thought to be responsible for the depletion of hemolymph phospholipid. Phospholipase activity peaks approximately 2h after injection of HTH-I and returns to normal at 6h. In vitro, total phospholipid in the fat body is decreased by HTH-I whereas the concentration of diacylglycerol displays a corresponding increase. HTH-I elevates free fatty acid levels but has no effect on triacylglycerol. These effects of HTH-I are blocked by the phospholipase inhibitor mepacrine.     

丽蝇蛹集金小蜂寄生对寄主蛹可溶性蛋白与芳基蛋白组成与含量的影响

为了探讨蛹期寄生蜂对寄主蛋白代谢的寄生生理效应,利用Bradford蛋白含量测定法、Western免疫印迹法及酶联免疫吸附检测法研究了棕尾别麻蝇Boettcherisca peregrina蛹被丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis寄生后其脂肪体和血淋巴中可溶性蛋白及芳基蛋白组成与含量的变化。结果表明：寄生蛹脂肪体和血淋巴中可溶性蛋白的组成与未寄生相比基本无明显差异; 不论寄生与否寄主蛹脂肪体和血淋巴中芳基蛋白亚基分子量均为80 kDa,该亚基在脂肪体中未出现降解现象,而在血淋巴中仅于寄生后12 h的寄主蛹中呈现2条分子量相近的Western免疫印迹带,说明其降解可能先于未寄生对照。就含量而言,寄生蛹脂肪体中可溶性蛋白含量除寄生后24 h外均显著低于未寄生对照,芳基蛋白含量除寄生后48 h外也均显著低于未寄生对照,其中寄生后12 h的含量仅为未寄生的32.0%。寄生蛹血淋巴中可溶性蛋白含量多低于未寄生蛹,且寄生后2,12,24 h的差异达显著水平;芳基蛋白的含量均有低于未寄生的趋势,其中寄生后12 h的含量为未寄生的17.0%。综合认为,丽蝇蛹集金小蜂的寄生可导致寄主脂肪体和血淋巴中可溶性蛋白及芳基蛋白含量下降。     

家蚕微孢子虫感染对家蚕海龟蛋白(Bmtutl)基因表达水平的影响

【目的】本研究旨在阐明家蚕微孢子虫Nosema bombycis感染不同时间对家蚕Bombyx mori幼虫不同组织中家蚕海龟蛋白(Bombyx Turtle, Bmtutl)基因表达水平的影响,为揭示家蚕微孢子虫的侵染机制奠定基础。【方法】利用生物信息学方法对家蚕海龟蛋白3种亚型Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810的序列结构特征进行了分析;利用qPCR检测家蚕微孢子虫感染后12, 24, 48, 72, 96和120 h,家蚕幼虫中肠、血淋巴与脂肪体组织中Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810基因表达水平的变化情况。【结果】家蚕海龟蛋白3种亚型的二级结构均主要由无规则卷曲、α螺旋、β转角和延伸链组成,其中无规则卷曲所占比例最高。但是PredictProtein分析发现,Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810之间的蛋白/多核苷酸结合位点存在较大差异。qPCR结果表明,感染家蚕微孢子虫后,家蚕幼虫中肠、血淋巴与脂肪体组织中Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810基因的整体表达处于被抑制状态,尤其在脂肪体中最为明显：Bmtutl-519和Bmtutl-810基因的表达在家蚕微孢子虫感染家蚕后的72 h开始受到显著抑制,特别是Bmtutl-519基因,其相对表达水平均不到对照的5.0%。【结论】家蚕海龟蛋白这3种亚型的序列结构特征存在较大差异,家蚕微孢子虫感染在一定程度抑制了家蚕幼虫中肠、血淋巴与脂肪体组织中Bmtutl-464, Bmtutl-519和Bmtutl-810基因尤其是Bmtutl-519的表达。结果说明,与其他两种家蚕海龟蛋白亚型相比,Bmtutl-519蛋白可能在家蚕微孢子虫侵染宿主的过程中起主要作用。     

Uptake of cholesterol and cholestanol by the intestine,hemolymph, and fat body of Heliothis zea

The effect of the concentration and structure of dietary sterol on its uptake and distribution in the intestine, hemolymph and fat body was studied in sixth-instar larvae of Heliothis zea. When cholesterol (cholest-5-en-3β-ol) was inoculated per os into the foregut of larvae, it was rapidly taken up by the intestine. Some of the dietary sterol then passed into the hemolymph, primarily via the midgut, during at least the first 9 h after inoculation, while at least 7% of the dose remained associated with the intestine. The amount of dietary sterol per 0.10 g of hemolymph increased until it reached 3–6% of the dose after 9 h. The amount of sterol per 0.10 g of the fat body increased to as much as 5% of the dose after 10 h. As the concentration of sterol in the dose increased from 0.3 to 15 μg/4 μl, the amount of sterol associated with the intestine, hemolymph, and fat body also increased. When cholesterol was inoculated intrahemocoelically, instead of per os, the amount of sterol in the hemolymph decreased, for at least the first 8 h after inoculation, and may have been absorbed, at least in part, by the intestine. The absence of a double bond in cholestanol (5α-cholestan-3β-ol) had no significant effect, at least 5 h after inoculation, on the uptake and distribution of this sterol in the intestine, hemolymph, and fat body of the larva. The results of this study indicate that although larvae of H. zea fed cholestanol have a slower rate of growth than those fed cholesterol, this may be due to differences in the utilization of the two sterols rather than to differences in their uptake by the tissues.     

褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4的克隆及表达模式分析

摘要: 【目的】克隆和分析褐飞虱Nilaparvata lugens丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4,并探明其时空表达谱和病原真菌诱导表达模式。【方法】基于褐飞虱转录组和全基因组序列数据,利用PCR技术克隆得到褐飞虱Nlserpin4基因的全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其核苷酸和蛋白质序列特征;通过qRT-PCR技术检测其在褐飞虱不同发育时期(卵、1-5龄若虫和初羽化雌雄成虫)和5龄若虫不同组织(脂肪体、肠道、血淋巴和剩余虫体)中的时空表达谱,以及金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae注射感染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式。【结果】克隆获得褐飞虱Nlserpin4基因全长cDNA序列(GenBank登录号: MN822802),其开放阅读框长1 227 bp,编码408个氨基酸,蛋白的相对分子质量和等电点分别为45.91 kD和6.23。氨基酸序列分析表明,Nlserpin4蛋白无糖基化位点,N端包含一段由23个氨基酸残基组成的信号肽,C端具有serpin蛋白家族典型的RCL区,且含有能被靶标蛋白酶识别的活性裂解位点。系统发育分析表明,Nlserpin4与半翅目其他昆虫的serpin亲缘关系较近,其中与蔗黄伪毛蚜Sipha flava serpin4的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,Nlserpin4基因表达具有明显的时空特异性,其在成虫中的表达量显著高于在其他龄期的,且在雄成虫中表达量最高;Nlserpin4基因在褐飞虱5龄若虫脂肪体、肠道、血淋巴和剩余虫体中均有表达,且在剩余虫体组织中表达量最高;病原真菌金龟子绿僵菌诱导48 h内Nlserpin4表达量均显著下调,但随着诱导时间的增加,Nlserpin4表达量呈回升趋势。【结论】褐飞虱Nlserpin4基因在褐飞虱不同发育阶段、不同组织以及病原真菌金龟子绿僵菌诱导不同时间下差异表达。研究结果为深入研究Nlserpin4在褐飞虱生长发育和免疫调节中的功能奠定了基础。