保幼激素生物合成研究进展

保幼激素（juvenile hormone,JH）是存在于昆虫、甲壳动物和部分植物体内的倍半萜类衍生物。在昆虫和甲壳动物体内,保幼激素主要调节变态和生殖活动。在植物体内,则可能作为异株克生物质发挥作用。保幼激素主要通过细胞质内的甲羟戊酸途径（MVA）合成,植物质体内存在萜类合成的1-去氧木糖-5-磷酸途径（DXP）。MVA和DXP途径通过单向质子协同运输系统进行协调,使DXP途径中形成的前体化合物参与MVA途径的倍半萜合成。JH生物合成的主要步骤己基本查明,但与合成相关的酶学研究还较薄弱。生物合成酶的分子生物学是近来研究的热点,相关酶的cDNA克隆已有报道。JH生物合成酶的进一步研究有助于查明JH生物合成调控机制,深化对节肢动物生殖的理解,还可为新型杀虫剂开发提供可能的靶标。     

昆虫产卵分泌物的产生方式、成分及功能

产卵是昆虫生活史中的重要阶段。绝大多数昆虫产卵前后都会产生分泌物用于卵的粘着和覆盖, 这些分泌物起到保护卵及初孵幼虫的作用;有些昆虫还通过产卵分泌物对卵进行标记, 进而影响种群、个体间对现有资源的有效利用。产卵分泌物是昆虫进化过程中的一种适应, 一般具有特定的生理和生态学功能, 影响着种群数量的变化。本文阐述了不同昆虫产卵分泌物的产生方式及物理性状, 并对产卵分泌物的组成、功能、分泌器官以及产卵分泌物中微生物的研究进展进行了综述。     

蜕皮激素对家蚕脂肪体中BmATG8蛋白亚细胞定位与细胞核皱缩的调控

【目的】昆虫脂肪体是物质合成代谢、先天免疫的重要器官。ATG8蛋白的亚细胞定位是细胞自噬的主要指标之一,细胞核皱缩是细胞凋亡的形态标记之一,目前家蚕 Bombyx mori 中尚未在蜕皮和变态发育进程中对BmATG8蛋白的细胞生物学变化进行观察。本研究旨在同时检测家蚕脂肪体细胞中BmATG8蛋白亚细胞定位和细胞核皱缩的时空变化,研究蜕皮激素(20E)信号对两者的调控作用。【方法】利用免疫荧光和Hoechst染色方法,分别在家蚕幼虫4龄第2天至预蛹第2天、5龄第2天幼虫注射20E (10 μg/头)后以及对游走期幼虫脂肪体中20E受体基因 usp 进行RNAi后,检测家蚕脂肪体中BmATG8蛋白定位和细胞核形态变化。【结果】在家蚕幼虫蜕皮和幼虫-蛹变态发育时期,BmATG8蛋白高水平存在于脂肪体细胞中,同时细胞核发生皱缩。在正常摄食时期,20E处理(10 μg/头)能够诱导细胞中大量出现BmATG8蛋白且存在于细胞质中并诱导细胞核皱缩。对 usp 基因进行RNAi后,脂肪体细胞内的BmATG8蛋白显著减少,同时细胞核皱缩减弱。【结论】家蚕BmATG8蛋白不仅在幼虫-蛹变态时期细胞质中大量存在,而且在幼虫蜕皮时期也大量表达,与细胞核的皱缩同时出现,BmATG8蛋白在细胞质中的定位与细胞核皱缩两者均受到 20E信号通路的调控。本研究为BmATG8蛋白功能及其调控机制的深入研究提供了重要的科学依据。     

桑天牛产卵分泌物与雌虫内生殖器官内容物组分的比较

本文对桑天牛Apriona germari Hope产卵分泌物和各生殖器官内容物的鲜重、蛋白质、还原性糖、游离氨基酸等含量进行了测定及对比分析,结果表明,产卵分泌物鲜重与输卵管萼内容物鲜重差异显著,而与交配囊、受精囊腺内容物鲜重差异不明显;产卵分泌物的蛋白质含量显著高于输卵管萼内容物的蛋白质含量;产卵分泌物的还原性糖含量显著低于交配囊内容物的还原性糖含量;产卵分泌物的游离氨基酸含量显著高于交配囊内容物中游离氨基酸含量。产卵分泌物中蛋白质、还原性糖、游离氨基酸等的含量与受精囊腺内容物相应成分含量均无显著差异,即受精囊腺是其贮藏器官。     

桑天牛产卵分泌物对其产卵刻槽含水量、pH值及微生物数量的影响

为探讨桑天牛Apriona germari产卵分泌物对其产卵刻槽微生境的作用, 选用构树树干设置野外接虫和人工封槽两种处理, 取样测定和分析了桑天牛产卵分泌物对其产卵刻槽微生境含水量、pH值和微生物数量的影响。结果表明: 产卵4日内每日的人工封槽刻槽含水量均显著低于对照（P<0.05）, 4日后均高于对照, 产卵刻槽含水量的日变化与对照相似。产卵5日内, 人工封槽刻槽和产卵刻槽处树皮的pH值波动与对照基本一致, 5日后, 二者均高于对照, 但同日的人工封槽刻槽与产卵刻槽pH值无明显差异（P>0.05）。产卵刻槽、人工封槽刻槽与对照细菌数量比较如下: 产卵后第2日人工封槽刻槽显著高于对照和产卵刻槽（P<0.05）; 新制作与产卵后第1, 6, 7和8日人工封槽刻槽均达到极显著水平（P<0.01）; 第3日对照组的细菌数量（1 320.0±189.0）极显著高于人工封槽刻槽和产卵刻槽（P<0.01）; 第4日人工封槽刻槽显著高于产卵刻槽（P<0.05）, 但与对照无显著差异（P>0.05）; 第5日三者差异不显著（P>0.05）。分析表明桑天牛产卵分泌物具有维持刻槽微生境含水量稳定的作用, 对刻槽处树皮pH值无明显影响, 对细菌数量的增加有一定抑制作用。     

桑天牛雄性附腺内容物组分分析

测定桑天牛Apriona germaric(Hope)雄性附腺内容物中各组分含量及变化情况。结果表明,内容物中可溶性蛋白占总腺管鲜重的8.39%;总糖占总鲜重的4.21%;海藻糖和游离氨基酸分别占总鲜重的0.50%、0.25%。随虫龄的增大,内容物中各组分含量不断降低。交配过程中,雄性附腺内容物部分转移到雌虫,交配后附腺内容物中总糖、海藻糖、游离氨基酸等组分含量均降低,蛋白质组分含量先升高再降低,48h即恢复可到交配前水平。大、小附腺内各组分含量变化有差异。     

甲基转移酶的功能与分类

甲基转移酶是生物有机体内普遍仔任的一种重要酶类,它能催化遗传物质DNA的甲基化,在基因表达及动物生长、发育中起着重要的调控作用;同时,又能催化多种生理过程中间产物的甲基化进而合成或降解生理活性物质。研究发现,人类的情绪和许多疾病的发生及植物的抗逆性都与甲基转移酶基因的表达有关。     

转录调节因子σ~(38)介导铜绿假单胞菌绿脓菌素合成代谢调控

【目的】为了进一步鉴定铜绿假单胞菌转录调控因子σ~(38)对2个拷贝吩嗪合成基因簇(phz A1-G1和phz A2-G2)的具体调控方式并推定介导绿脓菌素合成代谢的可能调控机制。【方法】根据铜绿假单胞菌基因组信息,利用同源重组原理构建rpo S基因缺失突变株Δrpo S以及克隆全长rpo S基因作互补分析;再以单一吩嗪基因簇缺失突变株Δphz1和Δphz2为出发菌株,分别构建rpo S缺失突变株Δrpo Sphz1和rpo S插入突变株Δrpo Sphz2,测定并比较野生株及相关突变株的绿脓菌素合成量,初步推定σ~(38)因子对2个不同吩嗪基因簇表达的调控方式。【结果】在GA培养基中,突变株Δrpo S的绿脓菌素合成量比野生株显著增加;互补分析证实,σ~(38)可使突变株Δrpo S的绿脓菌素降低并接近野生株PAO1水平;与对照株Δphz1相比,突变株Δrpo Sphz1的绿脓菌素合成量因σ~(38)因子缺失而显著减少;而与对照株Δphz2相比,突变株Δrpo Sphz2的绿脓菌素合成量因σ~(38)因子缺失显著增加。【结论】转录调控因子σ~(38)对铜绿假单胞菌绿脓菌素的合成代谢的确具一定的负调控作用;结合已报道的研究结果,初步推定:σ~(38)因子通过负调控吩嗪基因簇phz1,正调控吩嗪基因簇phz2的表达实现对绿脓菌素合成代谢的调控。     

桑天牛成虫交配后血淋巴和生殖系统内可溶性总糖和蛋白质含量的变化

以生理状况相似的未交配桑天牛Apriona germari Hope雌、雄成虫为供试昆虫, 观察、记录交配活动；采集血淋巴，解剖生殖系统并绘图；用蒽酮比色法和福林-酚法检测交配前、后成虫血淋巴和生殖系统内可溶性总糖和蛋白质含量变化。结果表明：交配后1 h，桑天牛雄虫血淋巴内的可溶性总糖含量增加21.38%，蛋白质含量降低22.66%；雄虫生殖系统内的可溶性总糖和蛋白质含量都明显升高；雄性附腺作为某些特异性蛋白质的合成场所其内的可溶性总糖和蛋白质含量分别降低81.76%和63.76%，雌虫血淋巴和卵巢内的可溶性总糖和蛋白质含量都升高。交配后, 雄虫发生陪伴行为最短历时为4 h, 可能是其重要的生殖策略之一。     

昆虫雄性附腺功能蛋白研究进展

昆虫雄性附腺蛋白是精液蛋白的主要来源，对雌雄虫生殖过程具有重要生理功能，按功能可分为精包结构蛋白和功能蛋白两类。精包结构蛋白参与精包的形成；功能蛋白在交配过程中随精子一起转移到雌虫体内，导致雌虫行为和生理的深刻变化，如降低雌虫再交配率、提高产卵量、促进精子转移、储存和竞争等。随着对昆虫雄性附腺功能蛋白研究的深入，特别对果蝇附腺功能蛋白的详细研究，从分子水平上阐述蛋白质序列与功能的关系，明确其作用机制，可为进一步阐明昆虫生殖和进化机制等提供新依据。