基于工程菌高效合成靶向昆虫基因的dsRNA的方法

外源或内源双链RNA(dsRNA)可以干扰昆虫基因的表达。目前,利用RNA干扰(RNAi)技术防治农业害虫已经取得了一定进展,但高昂的dsRNA合成成本是RNAi技术在田间应用的主要限制因素。本方法利用L4440质粒和大肠杆菌HT115(DE3)菌株,建立了一种经济、高效的昆虫靶标基因dsRNA合成方法。与商业化的dsRNA合成试剂盒相比,工程菌合成dsRNA的方法大幅降低了dsRNA的合成成本。本方法将为大规模昆虫基因功能解析和RNAi制剂的田间应用提供可能,有望促进以RNAi为核心的害虫防治技术的实践和发展。     

微卫星标记分析中国梨木虱种群的遗传多样性

中国梨木虱Cacopsylla chinensis (Yang et Li)是梨树主要害虫之一。为了从分子水平评估中国梨木虱种群内的遗传变异和种群间的遗传分化, 本文应用7对微卫星DNA引物对中国16个地区中国梨木虱种群进行遗传多样性分析。结果表明： 各位点有效等位基因为2.2927～10.0610, 多态信息含量(PIC)值在0.5073～0.8735之间。16个种群的平均期望杂合度为0.7876, 遗传距离在0.0951～1.0139之间, Nei氏期望杂合度为0.4771～0.7892, Shannon信息指数在0.8396～1.9989之间, 群体分化率F_ST为11.61%, 基因流平均值为2.2236。结果表明, 7个微卫星位点均具有较高的多态性, 各种群间的遗传分化水平较低, 基因交流程度较高, 遗传变异主要存在于种群内的个体间。研究结果为制定针对中国梨木虱的有效防治策略提供部分分子生物学的基础资料。     

光对棉铃虫和烟青虫杂交的影响

【目的】力求建立一种准确鉴定室内棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、烟青虫H.assulta(Guenée)及其杂交种的分子技术,探讨棉铃虫和烟青虫杂交的可能。【方法】室内暗期设置0.5 lx黑光灯和白炽灯,测定不同配对模式下3日龄处女棉铃虫和烟青虫的杂交率;筛选可区分室内建立的棉铃虫、烟青虫及杂交种家族的微卫星位点;于架设有黑光灯的温室内释放棉铃虫和烟青虫混合种群,利用微卫星分子标记技术检测子代微卫星位点大小。【结果】两种蛾类在任何一种配对模式下均可杂交,混合种群处理杂交率为2.92%,且均为烟青虫雌蛾与棉铃虫雄蛾配对交配;黑光灯、白炽灯和黑暗条件下杂交率无显著性差异;筛选出的Har SSR1、Har SSR9和Har SSR10在两种蛾类上的等位基因片段大小不一样;两年温室实验共鉴定360头子代,混合种群中未检测到杂交后代。【结论】交配笼中棉铃虫和烟青虫能进行种间杂交,弱光不能提高二者杂交率;混合种群处理只发现一种杂交配对模式,说明了棉铃虫雄蛾的交配竞争能力更强;成功利用微卫星分子标记技术鉴定室内建立的棉铃虫、烟青虫及杂种家族,提供了一种简单准确的分子鉴定手段;两年温室实验未检测到杂交种,说明2种蛾类之间存在着交配前生殖隔离机制。     

小地老虎β-微管蛋白基因cDNA序列的克隆、序列分析和表达检测

β-微管蛋白在昆虫生长发育、信号传导、抗药性等方面具有重要作用.本研究以小地老虎Agrotis ypsilon(Rottemberg)3龄幼虫为材料,利用RT-PCR、cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆得到小地老虎β-微管蛋白基因的cDNA序列,命名为AgTubB(GenBank登录号:JN029962),并检测...     

棉铃虫β-微管蛋白基因cDNA序列的克隆与序列分析

β-微管蛋白是构成细胞骨架的重要组成性蛋白,对昆虫的蜕皮、器官形成等生长发育阶段均能产生重要影响。本文以棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)3日龄成虫为材料,利用RACE末端扩增技术克隆得到棉铃虫的β-微管蛋白基因的cDNA序列。序列分析表明:棉铃虫β-微管蛋白基因的cDNA序列包含1775个碱基,包括一个1347个碱基的开放阅读框,编码448个氨基酸组成的多肽。GenBank登录号:JF767013。同源性分析表明,棉铃虫的微管蛋白基因与本研究所比对其它昆虫的β-微管蛋白基因具有高度的同源性,达到90%左右。本研究克隆得到棉铃虫的β-微管蛋白基因的cDNA序列,对进一步深入研究该基因功能有重要意义。     

棉铃虫生物钟基因HeDbt的克隆和表达模式分析

【目的】克隆并分析棉铃虫Helicoverpa armigera生物钟基因Double-time (Dbt),明确该基因的昼夜表达模式,探讨其表达水平的影响因子,为研究夜蛾科昆虫复眼中生物钟基因的作用机制奠定基础,为理解外周组织中生物钟基因功能提供参考。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从2日龄棉铃虫雌成虫复眼中克隆生物钟基因Dbt,并利用在线网站和软件进行生物信息学分析。采用qPCR技术检测棉铃虫雌、雄成虫不同组织(头、脑、复眼、触角、胸、腹、足和翅)中Dbt的表达水平;检测光周期14L∶10D和持续黑暗(DD)下雌、雄成虫头和复眼中Dbt的昼夜表达模式;在暗期用棉铃虫敏感波段光(UV、蓝光和绿光)照射2日龄成虫6 h,检测复眼中Dbt表达水平的变化;在暗期进行雌、雄成虫交配,检测交配结束及3 h后复眼中Dbt表达水平的变化。【结果】成功克隆到棉铃虫生物钟基因Dbt的cDNA序列,命名为HeDbt(GenBank登录号: KM233159),开放阅读框长1 026 bp,编码314个氨基酸组成的多肽。HeDbt理论推测分子量为39.79 kD,等电点(pI)为9.55,不具有跨膜拓扑结构,包含典型的昆虫DBT蛋白保守区域,其与甜菜夜蛾Spodoptera exigua和柞蚕Antheraea pernyi DBT的同源性较高, 氨基酸序列一致性分别为99%和97%。qPCR结果表明,HeDbt在成虫各组织中均有表达,在头、脑和复眼中表达水平较低,在胸和腹中表达水平较高;在14L∶10D和DD下,头和复眼中HeDbt未呈现明显的昼夜表达节律。暗期光照和交配后,复眼中HeDbt的表达均显著下调,但雌、雄成虫间HeDbt表达水平整体相似。【结论】成功克隆得到棉铃虫生物钟基因HeDbt,其在棉铃虫成虫头和复眼中表达水平较低,且不具有昼夜规律性,但复眼中Dbt的表达受到光照和交配的影响。本研究为进一步探索夜蛾外周组织生物钟基因功能奠定了基础。     

低剂量60Co-γ辐射对棉铃虫蛾羽化、寿命、趋光行为和性信息素滴度的影响

为阐明低剂量辐射对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)生长发育、 成虫趋光行为和性信息素滴度的影响, 本试验设置5个辐照剂量, 记录棉铃虫蛾羽化率、 畸形率及寿命; 通过趋光行为学试验和单个腺体性信息素提取法, 检测了辐照(50 Gy)前后棉铃虫蛾趋光率和性信息素滴度的变化。结果表明： (1)在20 Gy剂量辐照下, 雌雄棉铃虫羽化率与对照相比分别降低了16.67%和20.00%, 畸形率均升高了10.00%,10,30,40和50 Gy辐照对棉铃虫蛾羽化率、 畸形率、 寿命均没有显著影响。(2)无论是光期还是暗期, 辐照后的棉铃虫蛾趋光率和性信息素滴度均有所上升, 其中趋光率提升幅度最大的是光期3日龄雌虫(28.33%±3.33%至91.67%±4.41%); 性信息素滴度提升量最大的是暗期5日龄雌蛾(36.27±4.26 ng至59.13±4.63 ng)。50 Gy辐照剂量会促进棉铃虫蛾的趋光行为和信息素的合成, 且棉铃虫蛾趋光率在设置的5个辐照剂量下无显著性差异。(3)棉铃虫蛾趋光率和性信息素滴度随着羽化日龄的增加有一个先上升后下降的变化趋势, 其中趋光率变化最大的是辐照组光期雌虫和辐照组暗期雄虫(二者均为91.67%±4.41%至3.33%±1.67%); 性信息素滴度变化最大的是辐照组暗期雌虫(71.00±5.22 ng至3.63±1.47 ng)。(4)在大多数处理中, 羽化率、 畸形率、 寿命及趋光率不存在雌雄差异。本研究为探讨辐照后棉铃虫趋光行为和体内生理生化的变化提供一定的理论基础依据, 同时也为利用物理、 化学通讯信息调控棉铃虫行为提供了新思路, 对害虫综合防治具有一定的参考价值。     

观赏向日葵丛生芽增殖、生根及离体成花

本文以观赏向日葵品种‘富阳'为供试材料,通过MS基本培养基添加不同植物生长调节剂试验,初步建立了适宜观赏向日葵无菌苗增殖、生根和离体成花培养条件.结果表明,MS+低浓度BA对无菌苗增殖效果较佳,丛生芽增殖最适培养基为MS+0.05 mg/L BA;无菌苗生根率受营养水平影响,最适生根培养基为1/2MS;在离体条件下,低浓度BA可延缓植株衰老促进开花,最适开花培养基为MS+0.05 mg/L BA.花芽分化受GA3和PP333所抑制.本研究可为观赏向日葵遗传转化体系建立及转基因植株性状鉴定提供基础.     

光强度对棉铃虫交配行为的影响

【目的】为阐明光强度对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)交配行为的影响。【方法】本实验设置4个光照强度(0,0.5,5.0和50.0 lx),观察记录不同光照强度下棉铃虫雌蛾的求偶行为;分别通过单个腺体性信息素提取法和解剖雌虫受精囊的方式,检测不同光照强度下棉铃虫的雌蛾性信息素滴度和交配率。【结果】在强光(50.0 lx)下,棉铃虫雌蛾求偶起始时间最长,求偶持续时间最短,求偶次数最少,雌蛾性信息素滴度始终处于较低水平,交配率也属于最低。在微光(0.5 lx)下,雌蛾求偶起始时间最短,求偶持续时间最长,求偶次数最多;雌蛾性信息素始终处于较低水平,但暗期后段求偶率高达40%。【结论】强光(50.0 lx)可以抑制棉铃虫雌蛾的求偶行为、性信息素的合成及交配;微光(0.5 lx)可以促进棉铃虫雌蛾的求偶行为;相对黑暗环境(0 lx),微光(0.5 lx)还可以促进棉铃虫快速(1 h)完成交配,微光(0.5 lx)对棉铃虫的交配行为具有重要意义;求偶和性信息素的合成没有必然联系。本研究可为探讨光对夜蛾交配行为的影响提供一定的理论基础,也可为利用物理、化学通讯信息调控夜蛾行为提供一定的参考。