禾谷缢管蚜ABC转运蛋白基因的克隆、分子特性及表达分析

【目的】ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白是一类重要的跨膜蛋白超家族,某些ABC转运蛋白基因在一些害虫的抗药性品系中表达显著提高。本研究旨在克隆禾谷缢管蚜 Rhopalosiphum padi ABC转运蛋白基因RhpaABCG9,RhpaABCG20和RhpaABCG23 cDNA全序列,分析这3个基因在该虫不同发育阶段和不同抗药性品系中的表达模式,为阐明ABC转运蛋白在禾谷缢管蚜抗药性中的作用和其他生理功能,以及深入分析该虫抗药性机理奠定基础。【方法】采用RT-PCR与RACE技术,克隆了基因cDNA全序列;利用实时荧光定量PCR技术,研究这3个基因在禾谷缢管蚜不同生长发育阶段和不同抗药性品系中的表达变化。【结果】获得了RhpaABCG9,RhpaABCG20和RhpaABCG23 3个基因cDNA全序列,其开放阅读框长度分别为2 103,2 436 和2 082 bp,分别编码700, 811和693个氨基酸。结构分析表明,3个蛋白均具有ABC转运蛋白家族典型的结构特征;系统进化分析结果显示,3个蛋白氨基酸序列分别与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum各对应氨基酸的序列一致性最高。实时荧光定量PCR分析结果表明,这3个基因在禾谷缢管蚜不同发育时期均不同程度表达。RhpaABCG20在各个发育时期的表达变化差异不显著;RhpaABCG9表达量在4龄若蚜最高,在1龄若蚜最低;RhpaABCG23 表达量在3龄若蚜最高,1龄若蚜最低,其他阶段差异不显著。禾谷缢管蚜异丙威抗性品系中,RhpaABCG20表达量显著高于敏感品系,而RhpaABCG9和RhpaABCG23表达量均低于敏感品系,但差异不显著;禾谷缢管蚜吡虫啉抗性品系中,RhpaABCG20和RhpaABCG23表达量显著高于敏感品系,而RhpaABCG9表达上调不显著。【结论】RhpaABCG9,RhpaABCG20和RhpaABCG23基因可能参与禾谷缢管蚜体内农药的运输,并与禾谷缢管蚜的抗药性具有一定的关系。本研究结果为进一步深入分析禾谷缢管蚜的抗药性机制,以及该虫的抗药性治理与综合防治奠定了基础。     

葡萄花翅小卷蛾抗药性研究进展

葡萄花翅小卷蛾是葡萄上的重要害虫,具有多食性、多化性等生物学特点,抗逆能力极强。该虫起源于欧洲,现已入侵全球多个国家。葡萄花翅小卷蛾主要以幼虫取食葡萄花序、幼果和成熟果实,给葡萄生产造成重大损失;其危害有利于真菌的侵入,导致灰霉病、白粉病等病害大量发生,从而造成葡萄腐烂。由于该虫入侵风险极高,已被我国列为重要的进境检疫性有害生物。国外对葡萄花翅小卷蛾的防治主要采用化学杀虫剂,由于长期大量且不合理地使用化学杀虫剂,葡萄花翅小卷蛾已对多种不同类型的杀虫剂产生了抗药性。本研究总结了葡萄花翅小卷蛾的抗性测定方法、抗性现状及其抗性机理,同时结合国外葡萄花翅小卷蛾抗性和防治相关研究,提出该虫抗性治理策略,并对我国预防该虫的入侵提出建议。     

CSP介导的害虫抗药性新机制研究进展

CSPs（Chemosensory proteins）即化学感受蛋白,其在昆虫体内各个阶段均有表达,参与昆虫的多种生理过程,具有十分复杂的化学功能。CSPs基因介导昆虫抗药性是最新发现的害虫抗药性新机制,且近几年在几种昆虫中被报道。CSPs可以通过螯合作用大量结合农药,进而导致昆虫产生抗药性,但CSPs与杀虫剂的结合机理及其表达调控机制尚未被阐明。基于目前现状,本文系统综述了CSPs在昆虫抗药性中的功能以及抗药性相关酶的表达调控机制等方面的研究进展,分析其表达调控的可能机制,旨在为害虫抗药性机制研究提供新思路。     

CPR和P450基因在昆虫抗药性中的作用研究进展

P450酶系在昆虫代谢农药中有重要作用，NADPH-细胞色素P450还原酶（NADPH-cytochrome P450 reductase，CPR）和细胞色素P450（P450）在该酶系起核心作用。昆虫具有P450超基因家族，但只有一个单一的CPR基因，CPR是昆虫所有参与农药代谢的P450酶的唯一电子供体，其影响P450活性。P450基因的高水平表达在害虫抗药性中具有重要作用，P450基因介导的昆虫抗药性是最重要的代谢抗性类型。不同P450基因的高表达的调控机制不同，引起P450基因过量表达的原因可能有P450基因的编码区突变、顺式作用元件和反式作用因子变化、基因扩增等。细胞色素P450介导的抗药性存在一定程度的进化可塑性，即同种昆虫不同种群对相同的农药产生抗药性时，导致抗性产生的P450基因不同；同一昆虫品系在某种农药的抗性选择压力下，影响抗性的P450基因的种类和表达特性会随着持续的农药选择而发生变化。最近的研究显示，CPR的变异和昆虫抗药性相关，但是昆虫CPR基因介导抗药性的机制还缺乏深入研究。全面阐释P450酶系介导昆虫抗药性的机制、建立基于P450基因表达量变化与CPR突变的抗性分子标记，对于害虫抗药性治理具有重要意义。     

禾谷缢管蚜复眼外部形态的扫描电镜观察

【目的】通过比较禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi两种生活史(全周期型和不全周期型)及5种蚜型(有翅孤雌蚜、无翅孤雌蚜、雄蚜、雌性蚜和产雌性母)成蚜复眼外部形态,分析了其视觉能力差异,为进一步探索禾谷缢管蚜生殖转换及寄主搜寻机制提供参考。【方法】利用扫描电镜技术,观察全周期型和不全周期型禾谷缢管蚜无翅孤雌蚜及其低温短日照(12℃, 光周期8L∶16D)诱导条件下全周期型所产5种蚜型成蚜的复眼外部形态。【结果】禾谷缢管蚜成蚜复眼着生于头部触角基部,呈卵圆形,小眼间无感觉毛。全周期型和不全周期型禾谷缢管蚜无翅孤雌蚜的复眼大小(长轴直径及短轴直径)、复眼弧高、小眼数量和小眼直径均没有显著差异。而这5个复眼指标在低温短日照诱导全周期型禾谷缢管蚜产生的5种蚜型的成蚜中均存在显著性差异,其中,雄蚜、有翅孤雌蚜和产雌性母的复眼区域较大,小眼数量较多;雌性蚜的复眼区域最小,小眼数量也最少。【结论】综合以上指标结果,推测5种蚜型的视觉能力由大到小是：雄蚜＞有翅孤雌蚜＞产雌性母＞无翅孤雌蚜＞雌性蚜。复眼和小眼的这些差异可能与禾谷缢管蚜生殖转换及寄主搜寻存在一定的联系。     

禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基对钠通道基因表达水平及杀虫剂敏感性的影响

【目的】通过分析禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi钠通道辅助亚基对钠通道功能的影响,探究辅助亚基在钠离子通道的门控性质中的作用。【方法】分别显微注射dsRpNa_vH1和dsRpNa_vH2对钠通道基因RpNa_vH1和RpNa_vH2进行RNAi后,采用实时定量PCR(qRT-PCR)技术测定禾谷缢管蚜成蚜5个钠通道辅助亚基基因(RpTEH1, RpTEH2, RpTEH3, RpTEH4和RpTipE)的表达量;利用qRT-PCR技术和杀虫剂生物测定分别测定RNAi干扰RpTipE对禾谷缢管蚜成蚜钠通道及其辅助亚基基因表达量以及LC₅₀浓度高效氯氟氰菊酯敏感性的影响;利用双电压钳技术检测非洲爪蟾Xenopus laevis卵母细胞单独注射果蝇Drosophila钠通道基因DmNa_v22 cRNA及DmNa_v22 cRNA分别与果蝇钠通道辅助亚基基因DmTipE及禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTEH2, RpTEH3, RpTEH4和RpTipE的cRNA共注射时的Na⁺电流,分析禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基的功能。【结果】RNAi敲降禾谷缢管蚜成虫钠通道基因RpNa_vH1后,禾谷缢管蚜成蚜4个钠通道辅助亚基基因RpTEH1, RpTEH2, RpTEH3以及RpTipE的表达量显著降低,RpTEH4的表达量没有显著变化;RNAi敲降禾谷缢管蚜钠通道基因RpNa_vH2后,钠通道辅助亚基基因RpTEH1, RpTEH2, RpTEH3, RpTEH4和RpTipE的表达量都显著降低。RNAi敲降禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTipE后,钠通道基因RpNa_vH1和RpNa_vH2及钠通道辅助亚基基因RpTEH1, RpTEH2, RpTEH3和RpTEH4的表达量都显著降低。RNAi干扰RpTipE后48 h时,禾谷缢管蚜成蚜对LC₅₀浓度的高效氯氰菊酯的敏感性降低。双电压钳技术检测结果表明,将果蝇钠通道基因DmNa_v22 cRNA分别与禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基基因RpTEH2, RpTEH3, RpTEH4和RpTipE cRNA共注射到非洲爪蟾卵母细胞中时均提高果蝇钠通道DmNa_v22的Na⁺电流。【结论】禾谷缢管蚜钠通道辅助亚基可能参与调节该虫钠离子通道的门控性质。     

中国烟草根黑腐病菌根串珠霉菌群及rDNA-ITS序列分析

从国内不同烟区分离获得烟草根黑腐病菌根串珠霉45个野生型和11个白色变异菌株,参照Punja & Sun的分群鉴定方法,对这56个菌株进行了分群鉴定。结果表明：中国根串珠霉分离株存在明显形态变异,共划分出6个群,其中群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为野生型,群Ⅳ、Ⅴ为白色变异型;另有白色变异型HLL-1￠不同于其他各群,将其建为新群—群Ⅵ。统计分析发现,群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ的分离频率分别占42.9%、33.9%、3.6%、16.0%、1.8%和1.8%。群Ⅰ主要分布重庆和云南,群Ⅱ在5个调查省市均有分布,群Ⅲ、群Ⅴ仅分布