RNA干扰在昆虫中的作用机理及应用进展

RNA干扰（RNAi）是生物体内源基因发生转录后特异性降解的一种生理现象,作为抵抗病毒的免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi在秀丽隐杆线虫中的发生机制已明确,但昆虫的系统性RNAi不同于线虫,在昆虫中尚未发现线虫跨膜蛋白SID．2的同源蛋白,且果蝇中不存在依赖于RNA的RNA聚合酶（RdRP）,但存在具有相似活性的物质。昆虫发生RNAi的效率不仅与靶标基因自身及双链RNA的选择有关,而且与虫体的发育状态及摄入双链RNA的剂量相关。随着RNAi在昆虫中作用特点的阐明,RNAi的应用价值也逐渐体现。近年来,通过RNAi沉默靶标基因,不但促进了昆虫基因功能研究的发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因的研究。最新研究表明,RNAi结合第2代测序技术,针对非模式昆虫,能迅速找到具有致死效应的靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药的步伐。     

温室白粉虱SCAR分子鉴定技术的建立及应用

温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum是为害我国蔬菜作物的重大害虫之一。本研究采用随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)技术对温室白粉虱进行研究,筛选出一条620bp的特异性片段(GenBank登录号为JQ690764),据此片段的测序结果设计一对特异性的序列特异性扩增区(Sequence characterized Amplified Region,SCAR)标记(Tv-F和Tv-R),可成功从室内饲养的和从不同地区田间采集的温室白粉虱的基因组DNA中扩增出一条412bp的特异性条带,而不能从供试的其他粉虱类害虫中扩增出该相应条带。单头温室白粉虱成虫的基因组DNA稀释1000倍时,该SCAR标记仍可成功扩增出预期条带,显示出极高的灵敏度。该SCAR标记对温室白粉虱的基因组DNA扩增重复性和稳定性好,且操作简便,灵敏度高,可用于样品的大规模检测,为田间温室白粉虱的快速识别鉴定及其有效防治提供了技术基础。     

三种抗生素对B型和Q型烟粉虱内共生菌的去除效果比较研究

利用烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)内共生菌特异性引物,研究了内共生菌在B、Q型烟粉虱种群中的分布和感染率,同时评价了3种不同的抗生素利福平、氨苄青霉素和硫酸卡那霉素分别在3种不同的浓度下(100.0、50.0及25.0μg/mL)对烟粉虱内共生菌的去除效果。结果表明:B、Q型烟粉虱原生内共生细菌Portiera的带菌率均为100.0%;B、Q型烟粉虱次生内共生菌Hamiltonella的带菌率分别为91.7%和100.0%;B型烟粉虱次生内共生菌Rickettsia的带菌率为87.5%,Q型为0;其它次生内共生菌在B、Q型烟粉虱中均未检测到。利福平、氨苄青霉素和硫酸卡那霉素在3种不同的浓度下均不能去除B、Q型烟粉虱Portiera;利福平、氨苄青霉素在3种不同的浓度下均能完全去除B型烟粉虱Rickettsia,硫酸卡那霉素在不同浓度下去除Rickettsia的效果不同;3种抗生素去除Hamiltonella的能力受抗生素种类以及浓度的影响。同一抗生素在不同浓度下去除Hamiltonella的效果均是100.0μg/mL>50.0μg/mL>25.0μg/mL;不同浓度的抗生素去除Hamiltonella的效果均是利福平>氨苄青霉素>硫酸卡那霉素,各浓度与各抗生素之间的去除Hamiltonella的效果均具有显著性差异。     

RNAi技术在昆虫功能基因研究中的应用进展

RNA干扰（RNA interference,RNAi）是指外源或内源的双链RNA（dsRNA）特异性地引起基因表达沉默的现象,它作为一种有效的工具用来产生转录后沉默,从而抑制特定基因的表达,成为基因功能研究的一种新方法,除了在模式昆虫如果蝇Drosophila中广泛应用之外,也在非模式昆虫中得到成功应用。近年来,RNAi技术在导入方法和基因功能分析方面都取得了飞速发展,且与转基因技术相结合成功应用于害虫防治领域。本文综述了RNAi技术在导入方法、昆虫功能基因组功能分析及害虫防治等领域新近的研究成果,并展望了该技术的应用前景。     

北京地区朱砂叶螨在蔬菜集约化栽培下的种群动态

为了明确集约化栽培管理模式对蔬菜上朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus(Boisduval)的种群数量及动态的影响,2008年在中国农科院蔬菜花卉所塑料棚和露地春、秋茬5种蔬菜上,调查了该螨的种群动态。结果表明,6月中旬春棚的朱砂叶螨种群数量达到高峰期,6月下旬后则明显下降;露地春茬菜豆、茄子、甜椒和黄瓜于6月上旬始见叶螨发生,有螨株率比单株螨量增长迅速,番茄上未发现叶螨。塑料棚和露地秋茬菜豆、茄子和黄瓜上朱砂叶螨发生数量低于13.3头/株,番茄、甜椒寄主上均未发现叶螨为害。分析认为,集约化栽培措施是制约朱砂叶螨种群发生数量的关键因素,降雨和高湿等不良的气象条件也有重要影响。     

寄生蜂嗅觉蛋白研究进展

寄生蜂对外界环境中气味的识别过程尤为复杂,需要很多组织器官参与,嗅觉系统在寄生蜂选择寄主、识别定位寄主和寄生过程中发挥着重要的作用。常见的嗅觉相关蛋白有气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体等,本文从嗅觉蛋白的鉴定、结构特征与分类、表达定位、系统发育、功能研究等方面综述了寄生蜂嗅觉蛋白的国内外研究进展,为更多寄生蜂嗅觉相关蛋白的鉴定及其功能研究提供参考。     

截形叶螨分子鉴定技术的建立及其应用

叶螨体型微小,田间种群变异较大,传统的形态鉴定方法耗时长,技术难以掌握。为了寻找截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara的快速分子鉴定技术,本研究筛选RAPD扩增条带中截形叶螨的特异性引物,并由此转化为稳定的SCAR标记。结果表明,由引物OPB-04扩增截形叶螨出现了一条717 bp的特异性条带(GenBank登录号为JF816665),基于此片段设计了一对特异性的SCAR引物(Tt-303F和Tt-303R),优化PCR扩增条件和程序,从截形叶螨的不同发育阶段中均可成功扩增出一条特异性的303 bp的DNA条带,而在其它近似叶螨种类中未扩增到该条带,且该SCAR引物对在北京地区茄子和菜豆寄主上采集的截形叶螨田间种群上也成功得到了验证。     

程序化设计简并引物与克隆小菜蛾酯酶基因

利用遗传密码简并性 ,针对特定的氨基酸序列设计简并引物 ,是克隆蛋白质家族cDNA的常规方法。文章介绍了利用blastp ,blockmaker,CodeHop ,SwissProt,SpTrEMBL等网络工具及数据库设计昆虫抗性酯酶的简并引物。用这对引物从抗有机磷杀虫剂的小菜蛾Plutellaxylostella中克隆了 1段cDNA。经blastx检索genebank,发现此cDNA产物与其它昆虫抗性酯酶基因有高度的相似性。研究表明 ,程序化设计的简并引物可信性强 ,阳性率高 ,能迅速得到满意结果     

二斑叶螨对联苯菊酯抗药性的PASA快速检测技术建立与应用

【目的】二斑叶螨Tetranychus urticae Koch是世界性的重要农业害螨,其抗药性发展严重阻碍了对该螨的科学防控。为了实现田间二斑叶螨对菊酯类杀虫剂抗药性的早期快速检测,本研究拟建立二斑叶螨对联苯菊酯的特异性等位基因PCR(PCR amplification of specific alleles,PASA)检测技术。【方法】玻片浸渍法测定了联苯菊酯对二斑叶螨不同种群的毒力,克隆了二斑叶螨钠离子通道结构域IIIS6的DNA片段,基于该片段中包含的抗性和敏感种群中的点突变,建立了PASA检测技术,并应用于二斑叶螨不同种群中抗性基因F1538I点突变频率的检测。【结果】与室内相对敏感种群相比,二斑叶螨北京通县和海南三亚种群均对联苯菊酯产生了抗药性,LC50分别为1 982.6 mg/L和2 767.4 mg/L,抗性倍数分别为6.0倍和8.4倍;PASA检测结果表明二斑叶螨室内相对敏感种群中存在杂合子个体,F1538I点突变频率为10.0%,而北京通县和海南三亚种群中该突变频率则分别达50.0%和53.3%。【结论】建立的PASA技术可以快速检测二斑叶螨田间种群是否存在与击倒抗性相关的基因点突变,从而判断其对菊酯类杀虫剂的抗药性发展。     

Q 型烟粉虱扬州种群 cyp6cm1基因内含子抗性相关多态性检测及其5′侧翼序列克隆

【目的】烟粉虱 Bemisia tabaci（Gennadius）已对包括有机磷类、拟除虫菊酯类、新烟碱类和昆虫生长调节剂等多种杀虫剂产生了不同程度的抗药性,其中尤以对新烟碱类杀虫剂的抗性问题最为突出。本研究旨在克隆 Q 型烟粉虱扬州种群细胞色素 P450基因 cyp6cm1片段序列及其5′侧翼序列。【方法】分别应用 PCR 和基因组步移技术克隆 cyp6cm1基因片段序列及其5′侧翼序列。【结果】 cyp6cm1基因片段序列包括63 bp 的外显子片段和826~829 bp 的内含子片段。多重序列比对发现,在内含子第195、230和242等3个碱基处存在与新烟碱类杀虫剂抗性相关的单核苷酸多态性（SNPs）。进一步利用基因组步移技术获得了长度为962 bp 的 cyp6cm1基因5′侧翼序列,利用 NNPP 在线分析软件预测转录起始位点为位于起始密码子上游57 bp 处的碱基 A;ConSite 软件分析发现,cyp6cm1基因5′侧翼序列具有 XRE-AhR、CREB、Oct-1和 Broad-complex-4等多种转录因子结合位点。