PxCAD1与Cry1Ac蛋白混合物对小菜蛾生长发育及体内酶活性的影响

[目的]PxCAD1肽段可显著增强Cry1Ac的杀虫活性,探究其与Cry1Ac混合物对靶标昆虫生物学及体内酶活性的影响对明确其增效机制具有重要意义.[方法]采用叶片浸渍法,以PxCAD1肽段与Cry1Ac毒素的混合蛋白饲喂小菜蛾Plutella xylostella3龄幼虫,观察并统计小菜蛾死亡率、化蛹率和羽化率,并测定小菜蛾幼虫体体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、总蛋白酶和类胰蛋白酶的变化趋势.[结果]与对照相比,处理组幼虫的死亡率显著升高,化蛹率减少,羽化率显著降低;3龄幼虫在取食PxCAD1肽段与Cry1Ac毒素混合蛋白24 h和48 h后,羧酸酯酶活性显著升高,72 h显著降低,谷胱甘肽-S-转移酶活性在24 h显著升高,48 h显著降低,72 h则无显著差异,而总蛋白酶活性仅在72 h显著低于对照,类胰蛋白酶活性在各时间点无显著变化.[结论]PxCAD1不仅对Cry1Ac具有显著增效作用,同时对小菜蛾幼虫的生长发育及体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶及总蛋白酶的活性产生不利影响.该结果将有助于进一步研究中肠受体蛋白对Cry1Ac的增效机制.     

害虫Bt抗性机制研究新方向：昆虫体液免疫系统

作为最成功的生物农药,苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis (Bt)杀虫剂已在农业生产中应用了约80年。Bt由于其特异性强、安全高效的特点而得到广泛、成功的应用,极大减少了化学农药的用量,为环境保护作出了巨大贡献。然而,由于长期使用,一些靶标害虫逐渐对Bt产生抗性。本文对昆虫体液免疫及昆虫Bt抗性机制的研究成果进行了总结,已有研究认为害虫对Bt产生抗性的主要原因是毒素激活受阻及(或)毒素受体突变或减少。然而近年越来越多的研究表明,昆虫的Bt抗性还与其免疫系统,特别是与Toll, IMD和proPO-AS等体液免疫通路有关。由此,本文对昆虫体液免疫系统参与昆虫Bt抗性形成的主要通路进行了归纳和推论。IMD免疫通路可能通过MAPK信号通路参与调节昆虫Bt抗性,或可能通过多种免疫反应对抗因中肠组织被Bt破坏而引起的败血症,并通过JNK信号通路促使中肠组织愈合,进而提高其对Bt的抗性。从体液免疫系统切入研究,可能成为深入探索昆虫Bt抗性机制的新方向。