嗜热四膜虫——具有发展潜力的功能基因组学研究模型

在真核生物的分子生物学和遗传学研究方面,纤毛类原生动物嗜热四膜虫(Tetrahymenathermophila)已经被证明是一种有价值的生物学模型。通过对它的研究,人们发现并且掌握了核酶的分子机制、RNA的自我拼接、端粒的结构和功能、DNA序列重组等机理。这种原生动物的基因组功能分别由两个细胞核执行,即二倍体的小核与生殖过程有关,而多倍体的大核决定细胞的基因转录,并为转化基因的表达提供了强有力的手段。     

西花蓟马对吡虫啉的抗性机制及交互抗性研究

为了解西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)对吡虫啉的抗性风险,本文就吡虫啉的交互抗性和抗性机制(增效剂和酶活性)进行了研究。结果表明,经过35代筛选,西花蓟马对吡虫啉的抗性上升到21.26倍。西花蓟马对吡虫啉与阿维菌素和甲维盐存在中等水平交互抗性,与氯氟氰菊酯、灭多威和毒死蜱存在低水平交互抗性。增效剂试验表明,三丁基三硫磷酸酯(DEF)、磷酸三苯酯(TPP)和马来酸二乙酯(DEM)具有显著增效(SR50,DEF=6.38,SR50,TPP=5.52,SR50,DEM=1.60,P<0.05)。生化测定表明:抗吡虫啉品系西花蓟马的羧酸酯酶(5.06倍)和谷胱甘肽S-转移酶酶活性(1.63倍)均显著(P<0.05)高于敏感品系,表明羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶酶活性的提高是西花蓟马对吡虫啉产生抗药性的主要原因。     

斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯不同抗性水平与解毒代谢酶的关系

为探讨斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)对氯氟氰菊酯抗性水平与解毒代谢酶之间的关系, 以泰安郊区对氯氟氰菊酯抗性为543.7倍的斜纹夜蛾田间种群为材料, 研究了药剂汰选与否的抗性动态及不同抗性水平的解毒代谢酶活性变化。结果表明: 室内继代饲养至第30代, 不接触任何药剂的抗性下降至102.3倍, 用氯氟氰菊酯汰选28代后, 抗性上升到3 049.3倍, 而在药剂汰选至第14代, 抗性已至2 593.8倍时, 停止用氯氟氰菊酯汰选, 到第30代的抗性又降至786.3倍。表明斜纹夜蛾抗氯氟氰菊酯田间种群, 在无药剂选择压力时抗性水平会显著下降, 继续给予药剂汰选会使抗性水平显著上升。检测斜纹夜蛾田间种群5龄幼虫中肠酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性, 发现与敏感种群有显著性差异, 而多功能氧化酶O-脱甲基活性与敏感种群的差异不明显; 给予氯氟氰菊酯药剂汰选, 酯酶、谷胱甘肽S 转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基3种酶的活性均呈显著增加趋势; 停止用氯氟氰菊酯汰选后, 3种酶的活性又呈显著下降趋势; 不接触任何药剂, 随着饲养世代数的增加, 其酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性也呈下降趋势。结果提示斜纹夜蛾幼虫酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基活性的提高是斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯抗性上升的重要原因。     

甜菜夜蛾抗氯氟氰菊酯品系相对适合度、抗性生化机理及抗性遗传方式

比较了甜菜夜蛾Spodoptera exigua 抗氯氟氰菊酯品系和敏感品系的繁殖和生长发育特征。结果表明：抗性品系幼虫发育历期延长、蛹重减轻、化蛹率和产卵量降低,抗性品系的适合度为0.61,抗性品系在繁殖和生长发育上存在明显的生存劣势。用两品系3龄幼虫分别测定胡椒基丁醚（PBO）、增效磷SV₁）、脱叶磷（DEF）和顺丁烯二酸二乙酯（DEM）对氯氟氰菊酯的增效作用,抗性品系增效倍数与敏感品系增效倍数之比分别为14.1、14.8、2.3和2.3倍,胡椒基丁醚和增效磷对氯氟氰菊酯增效作用最明显,表明多功能氧化酶参与了甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性。抗性品系3龄幼虫酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性分别为敏感品系的1.05倍和0.91倍, 抗性品系5龄幼虫多功能氧化酶O-脱甲基活性为敏感品系的1.05倍,两品系间3种酶的活性差异不显著,表明甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性与酯酶、谷胱甘肽S-转移酶及多功能氧化酶O-脱甲基酶活性无关。用剂量对数死亡机率值回归线分析法研究甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性遗传规律,表明甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯的抗性为常染色体遗传、多基因控制;正、反交后代的显性度分别为0.61和0.43,抗性遗传为不完全显性。     

同位素标记相对和绝对定量蛋白组技术研究进展

近年来定量蛋白组学技术迅速发展,目前常用的有双向荧光差异凝胶电泳、同位素亲和标记、15N同位素标记、同位素标记相对和绝对定量和细胞培养条件下稳定同位素标记技术等。同位素标记相对和绝对定量技术以其高通量、高灵敏度、高重复性、高动态检测限和能对各种复杂样品进行相对和绝对定量研究等优势而备受研究者青睐,目前已发展到在同一实验中分析8组样品,增加了实验设计的灵活性。我们就同位素标记相对和绝对定量技术在定量蛋白组史中的地位作用、研究策略,以及在病毒致病机制研究和医药临床相关问题中的应用做简要综述。     

内蒙古高寒露天煤矿排土场植被恢复研究

探究不同恢复年限对于露天煤矿植被群落变化和植物个体生长的影响,进一步加强生态环境保护与生态修复治理措施。以内蒙古高寒露天煤矿排土场恢复4年(2018-2021年)的植物群落为研究对象,采用样方调查方法,对样地内植物群落进行调查,设置草本样方(1 m×1 m)和灌木样方(5 m×5 m),记录植物物种组成、高度及盖度等指标,计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpon指数、Pielou均匀度指数和物种重要值。探讨不同的恢复年限植物群落变化特征和优势植物的养分吸收,为矿区人工植被恢复提供科学依据。结果表明:(1)矿区排土场植物群落物种数、生物量和群落多样性均随着恢复年限的增加而显著增加。总物种数从恢复第1年的16种增加到恢复第4年的31种,主要是由于非人工种植植物从6种增加到19种导致,特别是在恢复第2年增加显著,然后趋于平稳,这说明恢复第2年是物种增加关键的时期;(2)随着恢复年限的增加,生物量和多样性指数显著增加;矿区植被优势物种多以禾本科披碱草(Elymus dahuricus)、无芒雀麦(Bromus inermis);豆科植物苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、锦鸡儿(Caragana sinica);菊科植物大籽蒿(Artemisia sieversiana);十字花科油菜(Brassica napus)和胡颓子科沙棘(Hippophae rhamnoides)为主。(3)比较不同优势植物叶片、茎和根的氮(N)、磷(P)和钾(K)含量发现,草本优势种中菊科和豆科植物显著高于禾本科植物。灌木优势种中沙棘茎的N含量和P含量显著高于锦鸡儿。研究认为,在排土场植被恢复初期(4年)的物种选择上,豆科植物和菊科植物是草本植物首选的先锋物种,另外,沙棘是灌木首选的物种。     

氟铃脲对斜纹夜蛾酚氧化酶活性的影响

【目的】探讨氟铃脲对斜纹夜蛾Spodoptera litura酚氧化酶活性的影响.【方法】应用酶动力学法,在确定斜纹夜蛾酚氧化酶最适反应条件基础上,测定氟铃脲与酚氧化酶直接作用及氟铃脲处理幼虫后酚氧化酶的活性.【结果】以邻苯二酚为底物,斜纹夜蛾酚氧化酶的最适pH 6.5,最适温度30℃.氟铃脲没有和酚氧化酶结构中的铜离子结合,而是直接与酶蛋白发生作用.氟铃脲浓度低于1 153 mg/L对离体酚氧化酶有激活作用,在138 mg/L激活作用最大,浓度高于1 153 mg/L则产生抑制作用.用46 mg/L和92 mg/L亚致死剂量氟铃脲连续处理5龄幼虫不同时间后,酚氧化酶活性均显著提高,且高浓度的激活作用大于低浓度的激活作用.进一步测定药剂处理幼虫24,48和72 h的血淋巴、表皮和头部酚氧化酶活性,随着氟铃脲处理时间延长,两个剂量的氟铃脲对血淋巴、表皮及头部酚氧化酶的激活作用逐渐增大,氟铃脲对血淋巴酚氧化酶的激活作用最大,表皮次之,头部最低.氟铃脲处理幼虫后,其预蛹和蛹酚氧化酶的活性也显著提高,表现出一定的后效应.【结论】一定浓度范围内,氟铃脲对斜纹夜蛾酚氧化酶具有激活作用.     

西花蓟马抗辛硫磷种群的抗性机制及交互抗性

为明确西花蓟马对辛硫磷的抗性风险,研究了西花蓟马抗辛硫磷种群对其他杀虫剂的交互抗性及其对辛硫磷的抗性机制.交互抗性测定结果表明,西花蓟马抗辛硫磷种群对辛硫磷与毒死蜱、高效氯氟氰菊酯和灭多威存在中等水平的交互抗性,对溴虫腈、吡虫啉、甲维盐和多杀菌素存在低水平交互抗性,对啶虫脒和阿维菌素不存在交互抗性.酶抑制剂与辛硫磷的增效剂测定结果表明,胡椒基丁醚(PBO)、三丁基三硫磷酸酯(DEF)和磷酸三苯酯(TPP)对西花蓟马抗辛硫磷种群(XK)、田间种群(BJ)和敏感种群(S)均起到了显著的增效作用(P＜0.05),马来酸二乙酯对西花蓟马抗辛硫磷种群和敏感种群增效作用均不显著,但对田间种群增效作用显著(P＜0.05).生化测定发现:除田间种群西花蓟马乙酰胆碱酯酶活性提高不显著外,西花蓟马抗辛硫磷种群和田间种群的细胞色素P450含量(2.79和1.48倍)、细胞色素b5含量(2.88和1.88倍)及O-脱甲基酶活性(2.60和1.68倍)、羧酸酯酶活性(2.02和1.61倍)和乙酰胆碱酯酶活性(3.10倍)均显著高于敏感种群(P＜0.05);谷胱甘肽-S-转移酶酶活性也有一定程度提高(1.11和1.20倍),但不显著(P＞0.05).表明其体内解毒代谢酶和靶标酶活性提高是西花蓟马对辛硫磷产生抗性的重要原因.     

斜纹夜蛾蜕皮激素受体与超气门蛋白的原核表达及活性检测

双酰基肼类杀虫剂模拟天然蜕皮激素作用影响幼虫蜕皮。昆虫蜕皮激素受体的高度敏感性和专一性要求必须建立新的杀虫活性检测技术, 以适应快速准确和大批量筛选的要求。本研究采用RT-PCR技术, 获取斜纹夜蛾Spodoptera litura蜕皮激素受体（EcR）与超气门蛋白（USP）功能域目的基因, 构建EcR、 USP功能区基因原核表达载体（pEHISEGFPTEV-EcR_cde和pEHISEGFPTEV-USP_cde）。载体经诱导表达和蛋白纯化, 获得EcR和USP功能区纯化蛋白。在蛋白浓度l mg/mL, ³H-PonA终浓度8 nmol/L的条件下, 采用放射性配基受体结合分析测定了4种药剂（虫酰肼、 呋喃虫酰肼、 抑食肼和灭幼脲）不同浓度下的放射性比活的变化。结果显示： 随着药剂浓度的逐渐增大, 前3种药剂的放射性比活都有不同程度的降低, 其中虫酰肼的放射性比活降低程度最大, 其次是呋喃虫酰肼和抑食肼, 灭幼脲的放射性比活基本无变化。这些结果表明相同条件下虫酰肼比呋喃虫酰肼和抑食肼有更高的杀虫活力, 本研究的方法可对双酰基肼类杀虫剂或者先导化合物进行初步筛选。