棉铃虫和甜菜夜蛾中肠丝氨酸蛋白酶活性测定以及活化、降解Cry1Ac毒素分析

昆虫中肠对Bt原毒素活化与对活化毒素降解的变化被认为是害虫对Bt产生的机制之一,研究比较棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)与甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)的中肠液、BBMV蛋白酶的活性,通过SDS-PAGE分析2种昆虫对原毒素的活化速度与对活化毒素的降解速度。2种昆虫的中肠液蛋白酶活性均显著高于BBMV蛋白酶活性,中肠液与BBMV均能迅速活化原毒素并继续降解活化后的毒素,与中肠液相比,BBMV对原毒素的活化与对活化毒素的降解均慢于中肠液,甜菜夜蛾对毒素的活化与降解又慢于棉铃虫。另外,还测定抑制剂对中肠液蛋白酶活性的抑制作用,结果表明,各抑制剂对棉铃虫和甜菜夜蛾相应酶活性的抑制表现出相同的趋势,TLCK对丝氨酶蛋白酶具较好的抑制作用,而PMSF对胰蛋白酶的抑制作用次之,TPCK对胰凝乳蛋白酶的抑制作用较弱。     

棉铃虫幼虫中肠非糖基磷酯酰肌醇锚着氨肽酶N基因的克隆和测序

通过对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫中肠氨肽酶N的克隆和测序,鉴定了1个氨肽酶N基因APN1,其cDNA序列具有3 220个核苷酸,具有3 042 bp的开放阅读框,编码产生1 014个氨基酸的蛋白质。其推定的氨基酸序列具有氨肽酶N所共有的锌结合模体HEXXHX₁₈E和N末端20个氨基酸的疏水性信号序列,但C末端没有糖基磷酯酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol,GPI）锚添加信号序列。该氨肽酶N的cDNA序列已提交GenBank,登录号为AY358034。     

稻纵卷叶螟人工饲料配方的优化研究

应用二次正交旋转组合设计对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée人工饲料的配方进行了优化,以化蛹率为目标函数建立了二次回归模型,结果表明稻叶粉、麦胚粉、玉米粉、干酪素、酵母对稻纵卷叶螟幼虫发育与化蛹率影响较大,大豆粉的影响不明显。通过统计寻优获得的优化配方为:每135 g人工饲料中,稻叶粉3 g、麦胚粉8 g、玉米粉4 g、干酪素4 g、酵母粉4 g。在温度27℃,相对湿度80%左右,光照L∶D=16∶8的条件下,使用该优化配方饲养稻纵卷叶螟,25.6%的供试初孵幼虫能完成幼虫发育并化蛹,幼虫期平均26.9 d,蛹重16²2mg。与以前的研究结果比较,化蛹率与蛹重均有显著提高,而幼虫历期略短。     

甜菜夜蛾促前胸腺激素cDNA的克隆和表达

利用兼并引物扩增出甜菜夜蛾(Spodoptera exigua, Spe)的促前胸腺激素(prothoracicotropic hormone, PTTH) cDNA, 克隆和测序结果显示出PTTH cDNA编码226个氨基酸的开放阅读框: 包括信号肽、1个功能未知的肽和PTTH. 和其他已知物种的PTTH比较, 甜菜夜蛾和夜蛾科昆虫有较高的同源性, 和蚕蛾科和大蚕蛾科昆虫的相似性稍低, 但是PTTH分子中的7个半胱氨酸残基的位置是非常保守的. 整体免疫组织化学检测发现PTTH表达在甜菜夜蛾脑中的2对神经分泌细胞中. Northern杂交表明在脑中有高丰度的PTTH mRNA存在, 分子大小约为1.2 kb. 半定量RT-PCR检测了PTTH在幼虫期和蛹期的发育变化, 显示出PTTH表达和蜕皮变态有密切的关系, 暗示PTTH在甜菜夜蛾行使其生物学功能很可能是通过刺激前胸腺合成和分泌蜕皮激素来完成的.     

昆虫糖脂代谢研究进展

肥胖症和糖尿病的日趋流行已经成为世界范围内的公共健康问题,其病因主要在于体内血糖/血脂含量升高引起的能量代谢紊乱。大量的证据表明,昆虫可以作为研究人类代谢疾病的理想模型,它不仅能合成与哺乳动物同源的糖脂代谢相关激素(如胰岛素样肽和脂动激素),而且还具有进化保守的代谢信号通路(如雷帕霉素靶蛋白信号通路)及相关器官与组织(如中肠和脂肪体)。本文主要介绍了昆虫糖脂代谢的过程与调控机制,重点涉及脂肪体和绛色细胞的生理功能、胰岛素样肽/脂动激素对血糖的拮抗调节、参与营养物质代谢的胰岛素-胰岛素样生长因子信号通路以及与类固醇激素合成相关的胆固醇代谢等内容,并结合最新研究成果对黑腹果蝇Drosophila melanogaster糖脂代谢相关基因及其功能进行了总结,以期为昆虫生理学和人类代谢疾病研究提供参考。     

龟纹瓢虫对豆蚜的捕食功能反应及寻找效应研究

龟纹瓢虫雌虫和雄虫对豆蚜的功能反应符台Holling Ⅱ型模型,其模型为：Na=0．9233N／(1 0．0171N)(雌虫)和Na=0．8641N／(1 0．0164N)(雄虫),瓢虫捕食豆蚜的数量随豆蚜密度增加而增加．但寻找效应随豆蚜密度增加而降低。日最大捕食量和最佳寻找密度分别为37.42(雌)、34．11头(雄)和17．25（雌)、15．8头(雄)。龟纹瓢虫寻找效应随自身密度的增加而降低,其数学模型为：E=0．3032·P^-15634(雌)和E=0．3048·P^-1.1697(雄)。干扰反应的教学模型为：E=0．8104·P^-2.1721(雌),E=0．7125·P^-2.2660,E=0．5963·P^-2.1751(雌雄混台种群)。     

甜菜夜蛾的迁飞及在我国的发生

甜菜夜蛾SpodopteraexiguaHubner是世界性害虫,幼虫取食的寄主范围很广,涉及35科、108属、138种植物,其中大田作物28种,蔬菜32种,尤其是对蔬菜危害严重。近年来,我国广大南方地区连续多年大发生,如1988、1991、1992、1994年,在广东、上海、江苏、浙江、湖南、湖北、贵州、江西、安徽等省区,已成为长江以南各省区的重要蔬菜害虫。尤其是7～9月高温季节易暴发成灾,并且甜菜夜蛾的发生具有突发性,也有人认为甜菜夜蛾可能具有迁飞性［1-3］。为此作者收集了国内外有关甜菜夜蛾迁飞情况的文献资料,现从以下几个方面介绍甜菜夜蛾在世…     

昆虫内向整流钾离子通道的结构与功能

内向整流钾离子通道(inwardly-rectifying potassium channels, Kir)在动物体内承担着重要的生理功能。有关昆虫Kir的研究虽然不多,但近5年来却取得许多重要进展,本文就昆虫Kir近年来的研究进展进行评述。目前对昆虫Kir的研究主要集中在双翅目与半翅目,对基因组的分析以及基因克隆研究表明,昆虫Kir基因数量较少,远低于哺乳动物。双翅目的冈比亚按蚊Anopheles gambiae与埃及伊蚊Aedes aegypti有5~6个Kir基因,黑腹果蝇Drosophila melanogaster仅3个Kir基因,半翅目的褐飞虱Nilaparvata lugens与热带臭虫Cimex lectularius也只有3个Kir基因,而大豆蚜Aphis glycines的Kir基因数则减少到2个,第3个Kir基因的丢失可能与其马氏管的退化有关。系统进化分析表明昆虫Kir具有3个亚家族,但与哺乳动物的7个Kir亚家族没有直系同源关系。尽管如此,昆虫Kir具有与哺乳动物Kir类似的基本结构特征:由4个亚基组成四聚体通道,每个亚基具有2个跨膜区(TM1与TM2),TM1与TM2之间具K^+选择过滤序列。昆虫的Kir基因主要在唾液腺与马氏管中高水平表达,Kir抑制剂可阻断唾液腺与马氏管的分泌活性,从而影响昆虫的取食与排泄活动并使昆虫致死,说明这2类组织器官的分泌活性与Kir有关,Kir介导的K^+跨膜转运驱动了这类组织中上皮细胞的分泌活动。更为重要的发现是氟啶虫酰胺对褐飞虱Kir具有很高的阻断活性,并影响其唾液分泌与排泄功能,证明了Kir就是该杀虫剂的分子靶标。最后本文还对昆虫Kir研究中存在的科学问题进行了分析,展望了开发靶向Kir的新型杀虫剂的研究前景。     

基于模板切换的mRNA5'末端全长扩增方法

本文介绍一种称为CapFinder的技术,可用于克隆基因mRNA序列的5'末端非翻译区全长。该技术是利用某些反转录酶在反转录达到mRNA的5'末端帽结构时表现出很高的加尾活性(主要添加dC)这一特点,在反转录体系中加入一种带GGG的寡核苷酸序列,当反转录反应到达mRNA模板的5'末端帽结构时,切换到以该寡核酸为模板继续进行反转录反应,即可合成完整的cDNA一链,且在其3'末端还带有一段额外的寡核苷酸序列。用GGG寡核苷酸序列为上游引物和基因特异性的下游引物进行PCR即可扩增得到mRNA5'末端非翻译区的全长。利用该技术克隆了棉铃虫幼虫中肠Bt毒素受体E-钙粘素基因的5'末端非翻译区序列。     

阿维菌素的生物合成与途径工程

阿维菌素是一种高效安全的大环内酯杀虫杀螨剂。本文介绍了阿维菌素生物合成的步骤及参与合成步骤的有关酶系统和基因簇。对阿维菌素 8个组分合成的遗传控制基因 ,特别是对其中B1a组分合成的遗传控制位点进行讨论分析 ,并介绍了利用途径工程改造阿维链霉菌生产合成单一高效组分B1a和提高活性组分产量的研究进展。