昆虫锌金属蛋白酶研究进展

锌金属蛋白酶是指含有锌离子的蛋白酶,在哺乳动物中参与多项生物学过程的调控.在昆虫中也发现了许多锌金属蛋白酶,能够参与昆虫体内多项生命活动进程如食物的消化与吸收、组织重塑、变态发育、神经系统的调控及免疫防御反应等.本文综述了目前在昆虫中发现的锌金属蛋白酶的结构和底物特异性,聚焦6种锌金属蛋白酶(羧肽酶、基质金属蛋白酶、脑啡肽酶、胰岛素降解酶、血管紧缩素转换酶及氨肽酶)在昆虫中的功能,旨在为昆虫锌金属蛋白酶的深入研究提供参考.     

MicroRNA对不完全变态昆虫变态及生殖调控作用的研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类在真核生物中由内源基因编码的小分子RNA,参与昆虫变态、生殖发育、细胞分化等多种重要生物学过程,在转录水平上发挥重要作用.在完全变态昆虫中,大量调控其变态及生殖的miRNA被广泛报道且进行了深入的研究,但miRNA调控不完全变态昆虫的变态及生殖发育的研究仍比较少,对其具体的调控机制也需要进一步阐明.为此,本文综述了近年来miRNA在调控不完全变态昆虫(以直翅目飞蝗Locusta migratoria、半翅目褐飞虱Nilaparvata lugens和蚜虫以及部分蜚蠊目昆虫为代表)的变态及生殖方面的研究进展,以期深化理解miRNA对不完全变态昆虫变态和生殖发育方面的机制,为害虫生态治理和综合防控提供科学依据.     

小麦吸浆虫保幼激素酯酶和保幼激素环氧水解酶基因的克隆及在滞育和变态发育过程中的表达动态

【目的】保幼激素(juvenile hormone, JH)在小麦吸浆虫Sitodiplosis mosellana滞育诱导及滞育后静息状态的维持中发挥着重要作用。保幼激素酯酶(hormone esterase, JHE)和保幼激素环氧水解酶(juvenile hormone epoxide hydrolase, JHEH)是调控JH滴度的重要降解酶。本研究旨在探讨JHE和JHEH在小麦吸浆虫滞育和变态发育中潜在功能。【方法】通过RT-PCR和RACE技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫克隆JHE和JHEH全长cDNA序列;利用生物信息学软件分析其核苷酸及编码蛋白特性;采用qPCR技术分析其在小麦吸浆虫滞育不同时期(滞育前、滞育期、滞育后静息期和滞育后发育)3龄幼虫及1龄幼虫到成虫不同发育阶段(1-2龄幼虫、预蛹、初蛹、中蛹、后蛹、雌成虫和雄成虫)中的表达水平。【结果】克隆获得了cDNA全长分别为3 102和1 980 bp的小麦吸浆虫SmJHE和SmJHEH基因(GenBank登录号分别为MG876768和MG876769),其开放阅读框分别长1 740和1 371 bp,分别编码579和456个氨基酸,预测蛋白分子量分别为65.67和51.65 kD。SmJHE蛋白含有5个JHE家族特有的保守模块,SmJHEH含有催化三联体Asp228, Asp404和His431及组成阴氧离子洞的两个Tyr(Tyr299和Tyr374)和HGWP花样结构。序列比对和进化分析表明,SmJHE和SmJHEH均与双翅目(Diptera)长角亚目(Nematocera)昆虫同源蛋白氨基酸序列一致性较高,亲缘关系最近。不同滞育时期的表达模式表明,SmJHE和SmJHEH在滞育前期(1龄到滞育前的3龄幼虫早期)表达量变化不明显,进入滞育后表达量基本维持恒定,但均在滞育后静息阶段的当年12月至翌年1月最低。发育表达模式表明,幼虫恢复发育后SmJHE表达量逐渐升高,预蛹期达到最高,在雌成虫中的表达量显著低于雄成虫中的;SmJHEH表达量则在预蛹期最低,在雌成虫中最高。【结论】SmJHE和SmJHEH参与小麦吸浆虫滞育调控,其表达量的降低与滞育后静息阶段JH的累积有关;SmJHE在发育过程中表达量的升高可能参与幼虫到蛹的变态,表达量的降低可能与生殖发育有关。     

我学者揭示两栖动物有强大免疫系统

8月16日,记者从中科院昆明动物研究所获悉．该所研究员张云小组发现,两栖动物具有强大的免疫系统,该研究对揭示动物环境适应的策略和物质基础、阐明哺乳动物与人的环境适应机制和疾病发生机理具有科学意义。研究成果已在线发表于英国牛津大学出版社《脱氧核糖核酸研究》杂志。     

不同温度对脊尾白虾胚胎发育与幼体变态存活的影响

选用实验室内人工控制交尾的脊尾白虾,研究了不同温度对脊尾白虾胚胎发育及幼体变态、存活的影响。结果表明,在盐度为31的条件下,脊尾白虾胚胎发育的生物学零度为12.18℃,有效积温为3828.27℃.h。在15.3—28.1℃范围内,胚胎发育时间随着温度升高而呈双曲线性缩短,而胚胎发育速度随着温度的升高而呈直线性加快,但当温度超过30℃时,胚胎无法正常完成发育。脊尾白虾幼体变态发育速度随着温度的升高而加快,18、20、22、24、26、28℃各实验组开始出现仔虾的时间依次为17、14、11、9、8和8 d,各组90%以上幼体变态为仔虾的时间依次为21、18、15、14、11和11 d。各实验组在幼体变态过程中存活率都呈明显的阶梯式下降趋势,且28℃组的存活率下降最快,但当存活幼体全部变为仔虾时,各实验组间的存活率并无显著性差异(P>0.05)。18℃组仔虾干质量明显高于其它各组(P<0.05),28℃组仔虾干质量最低,但与20、22、24、26℃组无显著性差异(P>0.05)。因此在脊尾白虾育苗中,幼体孵化温度不应低于12℃,最高不超过28℃为宜;幼体培育温度,建议控制在22—26℃为最佳。     

汶川地震对两栖动物栖息地的影响

2008年5月汶川地震对两栖动物栖息地造成了巨大的影响。采用卫星遥感照片评估了汶川地震后3种两栖动物栖息地震损状况,结果表明:(1)15.2%的两栖动物的适宜栖息地遭到了地震的破坏;(2)震损栖息地纬向分布于31°～32°N之间,震区的南部和中部;(3)被破坏的栖息地垂直分布于2000m以下的中低海拔区段。汶川地震及次生灾害使两栖动物的生存和发展面临着极严重风险。     

Sexual selection in cane toads Rhinella marina： A male＇s body size affects his success and his tactics

Abstract Male body size can play an important role in the mating systems of anuran amphibians. We conducted labora- tory-based trials with cane toads Rhinella （Bufo） marina from an invasive population in the wet-dry tropics of northern Australia, to clarify the effects of a male＇s body size on his reproductive success and behavior （mate choice）. Males were stimulated with a synthetic hormone to induce reproductive readiness. Larger body size enhanced a male toad＇s ability to displace a smaller rival from amplexus, apparently because of physical strength： more force was required to dislodge a larger than a smaller amplectant male. A male＇s body size also affected his mate-choice criteria. Males of all body sizes were as likely to attempt amplexus with another male as with a female of the same size, and preferred larger rather than smaller sexual targets. However, this size prefe- rence was stronger in larger males and hence, amplexus was size-assortative. This pattern broke down when males were given access to already-amplectant male-female pairs： males of all body sizes readily attempted amplexus with the pair, with no size discrimination. An amplectant pair provides a larger visual stimulus, and prolonged amplexus provides a strong cue for sex iden- tification （one of the individuals involved is almost certainly a female）. Thus, a male cane toad＇s body size affects both his ability to defeat rivals in physical struggles over females, and the criteria he uses when selecting potential mates, but the impacts of that selectivity depend upon the context in which mating occurs     

Amphibian metamorphosis as a model for studying the developmental actions of thyroid hormone

The thyroid hormones L-thyroxine and triiodo-Lthyronine have profound effects on postenbryonic development of most vertebrates.Analysis of their action in mammals is vitiated by the exposure of the developing foetus to a number of maternal factors which do not allow one to specifically define the role of thyroid hormone (TH) or that of other hormones and factors that modulate its action.Amphibian metamorphosis is obligatorily dependent on TH which can initiate all the diverse physiological manifestations of this postembryonic developmental process(morphogenesis,cell death,re-structuring,etc.) in free-living embryos and larvas of most anurans.This article will first describe the salient features of metamorphosis and its control by TH and other hormones.Emphasis will be laid on the key role played by TH receptor (TR),in particular the phenomenon of TR gene autoinduction,in initiating the developmental action of TH.Finally,it will be argued that the findings on the control of amphibian metamorphosis enhance our understanding of the regulation of postembryonic development by TH in other vertebrate species.     

花姬蛙蝌蚪对藻类的捕食效应

对花姬蛙(Microhyla pulchra)蝌蚪捕食藻类的效应进行了初步研究。结果表明,随着蝌蚪密度的增加,对蓝藻的总捕食量显著增加,但每只蝌蚪的平均捕食量随蝌蚪密度的增加而下降。文中讨论了蝌蚪在水资源环境保护中控制蓝藻暴发的意义。     

浙江省国家重点风景名胜区楠溪江两栖动物资源调查与区系分析

为了解浙江省永嘉县国家重点风景名胜区楠溪江野生动物资源现状,促进风景区的有效管理和建设,于2008年5月、8月、9月、10月和2009年5月对楠溪江流域的两栖动物进行野外调查.调查结果表明,楠溪江流域共计有两栖类24种,隶属于2目7科,中国特有种13种,其中福建大头蛙和天台粗皮蛙是温州地区的新纪录种.区系组成以东洋界华中华南区共有种为主,东洋界占明显优势,达22种,占物种总数的91.7%.