昆虫滞育关联热休克蛋白的研究进展

滞育是昆虫逃避不利环境条件的基本方式之一, 益虫的合理利用和害虫的综合治理, 都离不开对滞育调控机理的研究。滞育可以诱导一些基因表达模式的改变, 如热休克蛋白基因的差异表达, 导致昆虫抗逆性增强。本文综述了与昆虫滞育关联的热休克蛋白的研究概况, 从热休克蛋白与滞育的关联、 不同虫态滞育期间热休克蛋白基因的差异表达和滞育相关的蛋白质组学研究几个方面进行了概述。与其他的胁迫反应均诱导热休克蛋白同步上调表达不同, 热休克蛋白在不同种类昆虫以及同种昆虫的不同滞育生理阶段的表达模式差别很大。热休克蛋白在滞育期间的表达是决定越冬抗逆性和存活的重要因子之一。本文可为昆虫滞育如何应答环境条件刺激的研究提供参考信息。     

昆虫滞育的研究进展

对于大多数昆虫种群,滞育是一个生长发育过程中的选择,生物体具有识别周围环境改变的能力,通过调节昆虫自身内分泌机制,进而决定是否进入滞育状态。滞育可以发生在昆虫生命过程中的任何时期,其中卵期是最适昆虫滞育的时期之一。本文综述昆虫滞育,特别是卵滞育的研究,主要集中在以下方面：个体生态学、环境生理学、内分泌学、生物化学和分子生物学。     

昆虫滞育研究进展

首先对昆虫滞育的若干名词概念作出解释,按照滞育过程的阶段特点划分为3个时期:(1)滞育前期(包括滞育诱导和滞育准备);(2)滞育期(包括滞育进入、滞育维持和滞育解除);(3)滞育后期。然后重点介绍这3个阶段近期分子和细胞水平上的重要工作,对一些科学问题进行讨论。     

亚洲玉米螟滞育关联蛋白的分离和纯化

用6%聚丙烯酰胺凝胶电泳, 在亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis河南种群滞育幼虫血淋巴中发现了2种滞育关联蛋白, 它们的等电点分别为5.3和4.7; 而在亚洲玉米螟上海种群滞育幼虫血淋巴中发现了1种滞育关联蛋白,等电点为4.7。亚洲玉米螟河南种群滞育关联蛋白仅在滞育幼虫血淋巴中存在。亚洲玉米螟上海种群滞育关联蛋白在滞育和非滞育幼虫血淋巴中均存在,只是它们在滞育幼虫血淋巴中的含量明显高于非滞育幼虫血淋巴中的含量。用30%～50%丙酮沉淀、SephaDex G-100凝胶过滤和MONOQ RH 5/5阴离子交换快速液相法,纯化到了高纯度(≥98%)亚洲玉米螟上海种群滞育幼虫血淋巴中的滞育关联蛋白。     

伞裙追寄蝇滞育关联基因和滞育关联代谢物的联合分析

为探索伞裙追寄蝇蛹滞育调控的分子机制,本文对伞裙追寄蝇Exorista civilis滞育蛹和非滞育蛹进行转录组测序以及代谢组检测,鉴定其关键的滞育关联基因(diapause-associated genes, DEGs)和滞育关联代谢物(diapasuse-associated metabolites, DEMs)。本研究基于高通量测序以及液质联用技术,通过筛选,在转录组中获得了差异表达基因7 513个,在代谢组中,获得差异代谢物501个,其中氨基酸占比最多。将所有差异表达基因与差异表达代谢物同时向KEGG映射,获得两者共同的pathway信息,明确差异表达基因与差异代谢物共同参与的主要生化途径和信号转导途径。本研究通过转录组和代谢组的联合分析,在正、负离子模式下,差异表达基因与差异代谢物共同富集到70条通路。在负离子模式下,滞育关联因子主要参与氨基酸代谢和神经系统;在正离子模式下,滞育关联因子主要参与消化系统和信号转导途径。本研究重点分析了柠檬酸循环、cAMP信号通路、氨酰-tRNA的生物合成,将为进一步深入研究伞裙追寄蝇滞育调控的分子机制奠定理论基础。     

昆虫滞育光周期理论的再思考

任何地方一年中的每一天都有一个特定的光照长度,日期和光周期变化存在固定的对应关系。昆虫在一定的日子滞育,自然也就是在特定的光照长度下滞育,但是并不意味着光周期必然就是滞育的主要诱因。分析光周期的几个重要特点,笔者认为光周期不一定是所有昆虫滞育开始及结束的最主要的或实质性的诱因。     

昆虫延长滞育的研究

持续时间达1年以上的滞育,称为延长滞育,延长滞育的诱导、维持、解除均不同于简单滞育(滞育期短于1年)。本论文系统阐述了昆虫延长滞育的类型、滞育诱导及解除的环境因子、延长滞育物候学和生物学特性,延长滞育的遗传学及延长滞育的生态学意义。延长滞育是昆虫生活史的重要组成部分,是一种普遍现象。     

昆虫滞育生化机制研究概况（下）

昆虫滞育生化机制研究概况（下）苏天运,苏天增１．河南医科大学基础医学博士后流动站郑州４５００５２２．商丘师范高等专科学校生物系４蛋白质和氨基酸代谢到目前为止,已在三种昆虫中发现有滞育相关蛋白（ｄｉａｐａｕ：ｅ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｓ）,...     

昆虫滞育后的生物学特性

从昆虫滞育后性比、寿命、生殖力和重复滞育等方面对昆虫滞育后的生物学特性进行了概括,并分析了影响昆虫滞育后生物学特性数量表达的因子。这些因子包括:(1)滞育前昆虫的发育速率、取食行为和个体大小;(2)滞育期间的环境条件及昆虫取食行为;(3)滞育持续期;(4)滞育后的取食需求;以及(5)滞育后的温度和光周期。     

昆虫滞育生化机制研究概况（上）

昆虫滞育生化机制研究概况（上）苏天运,苏天增河南医科大学基础医学博士后流动站郑州４５００５２商丘师范高等专科学校生物系昆虫滞育（ｄｉａｐａｕｓｅ）的发生、持续与解除是多种因素,如光照、温度等与体内复杂的生理生化变化相互作用的结果。这一重要的生理生态适...     

滞育昆虫小分子含量变化研究进展

越冬期间昆虫的滞育深度和虫体健康状态从表面难以判断,但通过虫体生化物质的测定,可以有效解决这一难题,为预测预报提供可靠信息.本文从越冬期生化物质的变化规律和主要影响影子两部分综述了国内外越冬期滞育昆虫的生化研究进展.国内外研究表明,糖原是主要的能量物质,可以转化为海藻糖、葡萄糖/果糖、甘油、山梨醇/甘露醇、肌醇、脂肪酸...     

昆虫滞育表观遗传调控的研究进展

滞育是昆虫躲避不良环境的一种策略,对延续昆虫种群具有重要意义.特别是昆虫的兼性滞育,能够受环境的周期性季节变化影响,表观遗传可能在其中扮演重要角色.表观遗传是不依赖DNA序列改变所产生的可遗传变异,包括DNA、RNA、蛋白质和染色质水平上的各种表观遗传调控过程,可能参与生物的发育可塑性.昆虫滞育表观遗传调控主要包括两个...     

环境因素诱导昆虫滞育发生的分子机制研究进展

滞育是生物体为了渡过恶劣环境而进行的一种停滞生长发育的生理状态,主要受遗传和环境因素的影响。研究发现光周期、温度、食物营养和体内激素水平等都能诱导昆虫滞育发生,然而滞育诱导是一个复杂的调控过程,对其分子机制的研究仍不清楚。本文对近年来在滞育诱导相关分子和分子信号通路方面取得的研究进展进行梳理,重点介绍了光周期和温度诱导昆虫滞育发生的分子级联系统,包括生物钟Per/Tim和Clk反馈回路、温度敏感型瞬时受体电位通道、γ-氨基丁酸GABA信号通路、珊瑚青素Corazonin信号通路和胰岛素信号途径等,该综述内容将为昆虫滞育研究提供帮助,同时为利用昆虫滞育进行农林害虫的防治及天敌保护提供理论参考。     

昆虫小分子量热激蛋白的研究进展

昆虫小分子量热激蛋白(Small heat shock proteins,s HSPs)是最早被发现的热激蛋白,但是有关它们的研究相对较少。本文对昆虫小分子量热激蛋白的最新研究成果进行了总结,旨在引起人们对该类蛋白的关注,以便进一步研究其功能,探讨其可能的应用前景。目前研究表明:昆虫小分子量热激蛋白是其所有热激蛋白中最不保守的家族。同时,它们通常拥有一个α-晶状体结构域;分子量范围一般在12~43 ku;具有分子伴侣的活性。每种昆虫体内拥有多种s HSPs,而且其功能也各不相同。这些热激蛋白在昆虫的生长发育、生殖以及滞育等重要生命活动中起着重要的作用;同时在抵御不良环境以及适应性进化中也具有重要意义。随着研究的深入,还将会有更多的昆虫s HSPs被鉴定,它们更多的功能也将被逐渐发掘。     

昆虫化学感受蛋白研究进展

昆虫化学感受蛋白(chemosensory proteins)是在长期进化过程中形成的一类低分子量酸性可溶性蛋白,广泛分布于昆虫触角、跗节等各种化学感受器中,蛋白质序列具有较高的保守性,种内种间同源性一般为30%～90％。其主要功能是感受、识别、转运、传导环境化学因子刺激信息,参与调节生理节律和生长发育。该文从昆虫化学感受蛋白的生态进化意义、分布表达部位、生化特性、分子结构、生理功能和研究方法等角度,较详细地综述了近年来国内外昆虫化学感受蛋白的研究进展,指出昆虫化学感受蛋白的深入研究,对于阐明昆虫与环境化学信息联系规律、昆虫行为反应本质原因,探索害虫综合治理和益虫利用效率新途径,开辟创制昆虫行为控制剂新领域等具有重要的理论和实践意义。     

滞育昆虫营养物质的积累、转化与调控

滞育是昆虫度过不良环境的一种生存适应策略,营养物质的利用、积累和转化影响昆虫的滞育。滞育期间,昆虫体内发生一系列生理生化变化,包括脂类、碳水化合物和氨基酸等内源营养物质呈特异性地积累或转化,保障了滞育个体在逆境中存活及滞育解除后发育的能量需求。外源营养物质对昆虫滞育的影响较复杂,其种类、丰度、质量能通过"食料-寄主-天敌"营养关系进行传递,影响昆虫体内营养物质的积累和转化,改变昆虫的耐寒性、滞育率等,制约昆虫的滞育深度、滞育存活率。滞育昆虫营养物质积累、利用机制复杂多样,胰岛素信号通路-叉头转录因子以及激脂激素的调控效应在滞育诱导及营养物质转化中起到了关键的调控作用,但滞育的系统性调控仍需进一步深入研究。     

昆虫气味结合蛋白研究进展

20世纪 8 0年代后 ,人们开始探求昆虫对气味物质的感受机制。随着昆虫行为学、生物化学、分子生物学以及昆虫电生理技术的飞速发展 ,自 90年代开始 ,深入研究昆虫的嗅觉反应机理已有可能。研究表明 ,昆虫触角中的气味结合蛋白 (odorant-binding protein简称 ,OBP)在昆虫嗅觉反应过程中起重要作用[1] 。本文试从气味分子的化学结构及特征、OBP的化学特性、生理功能及研究展望等方面作一综述 ,以期推动该领域的研究与发展。1　气味分子的化学结构及特征明确气味分子的化学结构及特征 ,有助于确定气味结合蛋白的结构。目前研究以鳞翅目昆虫…     

昆虫体内储存蛋白的研究进展

储存蛋白是昆虫体内普遍存在的一种特异性血淋巴蛋白 ,通常在幼虫的脂肪体内合成 ,释放进入血淋巴中。化蛹时 ,又被脂肪体选择性吸收 ,作为氨基酸的贮存库对成虫变态发育和雌性卵发育起着重要的作用。该文介绍了昆虫体内储存蛋白的特性、功能、及调节机制。