转飞蝗羧酸酯酶基因果蝇品系的构建及其在有机磷农药代谢解毒中的作用

【目的】在活体水平验证飞蝗Locusta migratoria羧酸酯酶基因LmCesA1和LmCesA2是否参与有机磷杀虫剂的代谢解毒。【方法】采用Gal4/UAS系统,借助转基因技术,构建两个转基因黑腹果蝇Drosophila melanogaster品系,选取3品系Gal4(act-Gal4, tub-Gal4和c601-Gal4)果蝇作为母本分别与两种转基因果蝇(UAS-LmCesA1和UAS-LmCesA2)以及一种亲本对照果蝇(RB0006{y v; attP40, y+})进行杂交。对子一代转基因果蝇从DNA和RNA水平进行验证,筛选出成功构建的品系。采用生物测定方法检测转基因果蝇与Gal4果蝇杂交后代对马拉硫磷的抗性。【结果】转基因果蝇DNA水平鉴定结果显示,转基因果蝇tub>LmCesA1和tub>LmCesA2中分别扩增到目的基因LmCesA1和LmCesA2,而对照组果蝇tub>attP40中未扩增到目的基因。转基因果蝇RNA水平的检测结果显示,这两个基因在相应的杂交后代中均有表达,表明转基因果蝇构建成功。目的基因在转基因果蝇成虫不同组织中的表达结果表明,两个目的基因LmCesA1和LmCesA2分别在转基因果蝇c601>LmCesA1和c601>LmCesA2的肠道中高表达; LmCesA1在c601>LmCesA1果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的7.6和16.7倍, LmCesA2在c601>LmCesA2果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的5.4和10.9倍。杀虫剂生物测定结果显示,与对照组果蝇(c601>attP40)相比,超表达LmCesA2的果蝇(c601>LmCesA2)对马拉硫磷的抗性显著提高,抗性倍数为1.67。【结论】本研究的结论与我们前期采用RNAi结合杀虫剂生测的研究结论一致,即羧酸酯酶基因LmCesA2可能参与飞蝗对马拉硫磷的代谢解毒过程。     

智力的涌现

星海茫茫,地球因智慧生命的存在而与众不同,我们在追寻生命起源的同时,也追问着智力的源头,什么是智力的本质,智力从何涌现?生命大爆炸不仅带来激增的物种数量,也带来专司信息感知、编码和处理的神经系统.在复杂多变的外部环境中,昆虫已发展演化了近4亿年.在这里,我们借由现代认知神经科学在果蝇中的研究发现,探讨智力的基本层面,提出果蝇的大脑是智力涌现中的一个标杆,是我们揭开智力本质、进入智力王国的第一站.     

综述: 智力的涌现

星海茫茫,地球因智慧生命的存在而与众不同,我们在追寻生命起源的同时,也追问着智力的源头,什么是智力的本质,智力从何涌现?生命大爆炸不仅带来激增的物种数量,也带来专司信息感知、编码和处理的神经系统.在复杂多变的外部环境中,昆虫已发展演化了近4亿年.在这里,我们借由现代认知神经科学在果蝇中的研究发现,探讨智力的基本层面,提出果蝇的大脑是智力涌现中的一个标杆,是我们揭开智力本质、进入智力王国的第一站.     

转飞蝗羧酸酯酶基因果蝇品系的构建及其在有机磷农药代谢解毒中的作用

【目的】在活体水平验证飞蝗Locusta migratoria羧酸酯酶基因LmCesA1和LmCesA2是否参与有机磷杀虫剂的代谢解毒。【方法】采用Gal4/UAS系统,借助转基因技术,构建两个转基因黑腹果蝇Drosophila melanogaster品系,选取3品系Gal4(act-Gal4, tub-Gal4和c601-Gal4)果蝇作为母本分别与两种转基因果蝇(UAS-LmCesA1和UAS-LmCesA2)以及一种亲本对照果蝇(RB0006{y v; attP40, y+})进行杂交。对子一代转基因果蝇从DNA和RNA水平进行验证,筛选出成功构建的品系。采用生物测定方法检测转基因果蝇与Gal4果蝇杂交后代对马拉硫磷的抗性。【结果】转基因果蝇DNA水平鉴定结果显示,转基因果蝇tubLmCesA1和tubLmCesA2中分别扩增到目的基因LmCesA1和LmCesA2,而对照组果蝇tubattP40中未扩增到目的基因。转基因果蝇RNA水平的检测结果显示,这两个基因在相应的杂交后代中均有表达,表明转基因果蝇构建成功。目的基因在转基因果蝇成虫不同组织中的表达结果表明,两个目的基因LmCesA1和LmCesA2分别在转基因果蝇c601LmCesA1和c601LmCesA2的肠道中高表达;LmCesA1在c601LmCesA1果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的7.6和16.7倍,LmCesA2在c601LmCesA2果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的5.4和10.9倍。杀虫剂生物测定结果显示,与对照组果蝇(c601attP40)相比,超表达LmCesA2的果蝇(c601LmCesA2)对马拉硫磷的抗性显著提高,抗性倍数为1.67。【结论】本研究的结论与我们前期采用RNAi结合杀虫剂生测的研究结论一致,即羧酸酯酶基因LmCesA2可能参与飞蝗对马拉硫磷的代谢解毒过程。     

果蝇实验中的2个实用小制作

果蝇实验是最常见的生物学实验。而培养与麻醉果蝇是果蝇实验中的2个基本操作。介绍2种果蝇实验中实用的小制作：培养瓶用的海绵塞,以及在海绵塞的基础上改进的用于转移果蝇进行麻醉的＂移蝇塞＂,使用移蝇塞可以使麻醉果蝇的操作变得容易控制,同时还可以有效地控制进入麻醉瓶中果蝇的数量。这2种小制作材料易得,制作简单,非常实用。     

伊米果蝇种组（Drosophila immigrans species group）H2a-H2b和Cyt b分子系统发育关系（简报）

伊米果蝇种组(Drosophila immigrans speciesgroup)是果蝇科(Drosophilidae)、果蝇属(Drosophi-la)、果蝇亚属(Drosophila)中数量最多的一个类群,主要分布于东洋区。在分类学上该种组分为nasuta、immigrans、hypocausta、quadrilineata和curviceps五个种亚组(species subgroup)[1],东洋区果蝇区系中伊米果蝇种组中包括94个种,其中有45个种分布在中国[2]。而且curviceps种亚组是1992年新建立的中国特有果蝇类群[3]。迄今,对伊米果蝇种组分子系统关系的报道还很少,有些物种的归属仍存在争议。伊米果蝇种组还有些问题需要探讨[4]。组蛋白基因…     

昆虫RNA沉默抗病毒机制研究进展

RNA沉默是昆虫用来抵御病毒入侵的一种普遍而又进化保守的防御机制, 而昆虫病毒也会相应地编码沉默抑制子来破坏宿主的防御功能。本文主要结合果蝇的相关研究成果对昆虫RNA沉默抗病毒机制、 RNA沉默抑制子的作用特征及宿主与病毒的共进化关系做一综述。研究表明, 由小干扰RNA (small interfering RNAs, siRNA)介导的RNA干扰在果蝇抗病毒防御机制中发挥重要作用。果蝇中Dicer-2（Dcr-2）, argonaute-2（AGO2）和双链RNA结合蛋白R2D2是siRNA干扰途径中的3个关键组分, 这3个基因的缺失或突变会显著提高果蝇对RNA病毒的感受性。此外, 果蝇中还鉴定了其他与RNA干扰密切相关的基因, 如vasa intronic gene, aubergine, armitage, rm62 和piwi, 它们在抗病毒感染中同样发挥重要作用。果蝇病毒中已鉴定出3种RNA沉默病毒抑制子（viral suppressors of RNAi, VSRs）, 分别为果蝇FHV病毒沉默抑制子FHV-B2、 果蝇C病毒沉默抑制子DCV-1A及果蝇CrPV病毒沉默抑制子CrPV-1A。FHV-B2和DCV-1A通过与dsRNA或siRNA结合抑制RNA沉默, 而CrPV-1A通过与AGO2结合阻止RISC的形成抑制RNA沉默。在漫长的进化过程中, 病毒和宿主相互博弈, 协同进化。昆虫抗病毒沉默途径中的关键组分通过保持持续和快速进化来对抗高度变异的VSRs。     

果蝇DNA甲基化研究进展

DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制,但果蝇很久以来被认为是一种缺乏甲基化的模式生物。近年来才证实果蝇基因组中有5′-甲基胞嘧啶残基的存在,其DNA甲基化水平在胚胎发育早期达到最高,总体水平低于脊椎动物及植物。果蝇拥有一个包含dDNMT2和dMBD2/3的简单甲基化修饰系统,其分别与哺乳动物中的DNMT2家族及MBD2/MBD3蛋白高度同源。果蝇DNA甲基化模式和特点可能随果蝇种类不同而不同。文章对果蝇DNA甲基化特点及其功能研究进展进行了综述。     

果蝇整体装片

果蝇是遗传学最好的实验材料之一。为解决果蝇观察问题,我们使用了一种方便的果蝇整体装片方法,经二年多存放和观察证明方法简单、效果可靠,值得介绍给老师和同学一试。其方法是先取相应性状的活果蝇(如红眼灰身的雄果蝇和雌果蝇、白眼雄果蝇和雌果蝇、残翅雄果蝇和雌果蝇……)用乙醚麻醉。麻醉方法是将一乙醚棉球放入培养果蝇的培养瓶中,盖上棉塞,一、二分钟即可麻醉(如无乙醚可用少量二甲苯或酒精“麻醉”),在东北地区的冬季放在室外片刻亦可冻昏,置电冰箱冰盒中冷冻片刻亦可。如用乙醚麻醉,最好是待果蝇将醒能     

中国黑腹果蝇种组40种果蝇的核型多样性研究

通过传统的敲片、Giemsa染色的方法制片对中国黑腹果蝇种组(Drosophilamelanogasterspeciesgroup)8个种亚组40种果蝇的染色体进行了分析,共发现18种核型,即A、A′′、C、C′、C′′、C′′′、C′′′′、D、D′、D′′、E、E′、E′′、F、F′、G、H和I,其中A、A′′、C′′′、C′′′′、D′′和F′为新发现的核型。8个种亚组的基本核型分别是:嗜凤梨果蝇种亚组(D.ananassaesubgroup)的核型为F、F′、G和H型;牵牛花果蝇种亚组(D.eleganssubgroup)的核型为A和A′′型;细针果蝇种亚组(D.eugracilissubgroup)的核型为C型;嗜榕果蝇种亚组(D.ficusphilasubgroup)的核型为C′型;黑腹果蝇种亚组(D.melanogastersubgroup)的核型为C和C′型;山果蝇种亚组(D.montiumsubgroup)的核型为C、C′、C′′、D、D′、D′′、E、E′、E′′和I型;铃木氏果蝇种亚组(D.suzukiisubgroup)的核型为C′′′和C′′′′型;高桥氏果蝇种亚组(D.takahashiisubgroup)的核型为C、C′′′和C′′′′型。透明翅果蝇(D.lucipennis)雌性核型2n=8,雄性核型2n=7,雄性Ⅳ号染色体为染色体单体。此外还发现,吉川氏果蝇(D.kikkawai)、林氏果蝇(D.lini)、奥尼氏果蝇(D.ogumai)、拟嗜凤梨果蝇(D.pseudoananassae)和叔白颜果蝇(D.triauraria)5种果蝇有B染色体。本文确定了D.sp.likeelegans、D.sp.likenyinyii、D.sp.liketrapezifrons1、D.sp.liketakahashii、D.sp.liketrapezifrons2和D.sp.likeauraria等6个未描述种的核型和1个新记录种吉里果蝇(D.giriensis)的核型。本研究证明了在黑腹果蝇种组内、亚组内、种内和单雌系内的核型多样性,为果蝇遗传和进化提供了进一步的细胞学证据。     

果蝇幼虫唾腺染色体标本的制备与比较

唾腺染色体是最早发现于双翅目昆虫唾腺细胞的一种巨大染色体,现已广泛应用于细胞遗传、基因定位等研究中。用黑腹果蝇3龄幼虫为材料,压片法制备染色体标本,并对3种品系果蝇幼虫的唾腺染色体的形态结构进行比较。结果表明:果蝇唾腺染色体臂端粒端的横纹特征基本恒定,是辨认各染色体臂的最便捷方法;黑腹果蝇的3种品系果蝇幼虫在唾腺染色体横纹的宽窄、数目、排列顺序及疏密程度上不存在明显的差异,在不同变种之间无法区分。     

同源异型盒(homeo box)和哺乳动物发育

哺乳动物发育中更为发人深思的问题就是一个胚胎细胞怎样遵循一条特定的分化途径。了解这一个过程的一个主要障碍在于无法识别有关基因和控制分化的基因产物。这和果蝇[黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)]的情况相反,果蝇的系统遗传分析已经可以鉴别控制发育的许多关键遗传座位(例Lewis,Nature 276,565—570,1978)。     

遗传学教学中一道容易误解的题

最近,曾有学生拿着试卷前来询问一道遗传学试题.因该题具有一定的难度,生在解答中容易误解的,特提出讨论. 这是一道单项选择题,其具体内容如下: 在果蝇杂交实验中,如果让基因型为BbVv(灰身长翅)的果蝇交配(相当自则子代中可能的基因型种类和表现型种类分别是( ). A.均是1种;B.2种和4种;C.4种和2种;D.8种和4种. 现就该题分析讨论如下:     

植物乳杆菌促进黑腹果蝇生长发育

【目的】检测乳酸菌对果蝇发育历期的影响,进一步探讨其对果蝇促生长的分子机制。【方法】利用选择性培养基MRS从黑腹果蝇Drosophila melanogaster体内分离乳酸菌,利用革兰氏染色、生化方法及16S rRNA基因进行鉴定;通过体内定植和世代传递实验验证该菌是黑腹果蝇的共生菌;采用悉生模型检测乳酸菌对黑腹果蝇发育的促生长作用;利用实时定量PCR技术检测黑腹果蝇体内促前胸腺激素基因PTTH和胰岛素通路相关基因InR的表达水平;利用葡萄糖试剂盒检测血淋巴液葡萄糖浓度。【结果】从黑腹果蝇中分离到的菌株鉴定为植物乳杆菌Lactobacillus plantarum FY1菌株(Gen Bank登录号:KY038178),可在黑腹果蝇肠道内定植,每个肠道定植量约为104CFU,并能在世代间稳定传递。FY1菌株体外发酵可降低p H值至5.2,可诱导无菌果蝇卵至蛹发育时间由20.0 d缩短至6.9 d,卵至成虫发育时间由30.0 d缩短至10.7 d,其生长速率是无菌果蝇的约2倍。实时定量PCR结果表明,FY1菌株显著地提前了PTTH表达高峰期,同时降低果蝇中InR表达水平,血淋巴液葡萄糖浓度从5.1 mg/mL降低至2.7 mg/mL。【结论】植物乳杆菌是黑腹果蝇的一种益生菌,推测能通过胰岛素信号通路促进宿主黑腹果蝇的生长和发育。     

果蝇的采集与识别

果蝇属于双翅目(Diptera)果蝇科(Drosophi-lidae),是昆虫中果蝇类的统称。这些蝇类广泛分布在世界各国,全世界约有60属,2600多种。通常用来当做实验材料的多是果蝇属(Drosophila)中的Droso-phila melanogaster种族。果蝇的生活史周期短,容易饲养管理,用它们为对象,来研究遗传的基因与变异,为遗传学的发展做出了贡献,因此果蝇这个名字不仅为生物学界所熟悉,也逐渐为其他行业的人们所了解。下面仅将果蝇类的习性、诱集、采集、形态特征以及与果蝇科相近似的蝇类识别,作一简单介绍。果蝇的栖息地果蝇常常在腐烂的水果中生长和繁殖,所以在人群居住的地区,若能稍加注意就可能见     

DEAD／H盒超家族新成员—人DDX36和小鼠Ddx36基因的分子克隆和特性

果蝇的基因组序列已经测定 ,因此它是结构基因组学和功能基因组学研究的最为理想的一种模式生物。果蝇中具有RNA和DNA解旋酶功能的非雄基因 (maleless,mle) ,在果蝇的生殖细胞中参与基因的转录后调节。从果蝇非雄基因的全序列出发 ,使用同源克隆的策略克隆了具有长的DNA/RNA解旋酶盒 (DEAD/DEAHbox)的人和小鼠新的同源基因 ,分别命名为DDX36和Ddx36。这两个基因属于DEAD/H盒超家族新成员。人的DDX36与果蝇非雄基因在氨基酸序列上有 37%的一致性和 5 8%相似性 ,与新克隆的小鼠Ddx36在氨基酸序列上有 91 %的一致性和 94 %相似性。1 6种组织的Northern杂交结果显示 ,在睾丸中有一条信号非常强 3 .8kb的杂交带 ,其余组织中不表达或仅可见一条非常微弱的 3.8kb的杂交带。定位分析表明该基因位于染色体 3q2 5 .1～ 3q2 5 .2 ;结构分析初步确定有 2 6个外显子和 2 5个内含子。DDX36和Ddx36基因可能与性别分化、精子发生和男性生育有关     

5种麻醉方法对果蝇麻醉效应的探究

比较各麻醉方法——乙酸乙酯、乙醚、乙醇、二氧化碳和低温(0℃)对果蝇的麻醉效果及苏醒情况.结果表明:乙醚麻醉时间短、果蝇苏醒慢;乙酸乙酯麻醉需时较乙醚长、果蝇苏醒快;乙醇麻醉需时最长、果蝇苏醒最慢,且存在较大个体差异;果蝇接触二氧化碳和低温即行麻醉,相同作用时间,二氧化碳较低温麻醉,果蝇苏醒慢,2种方法苏醒率100％,证明其安全性极高.对照5种麻醉方法,低温麻醉简单易行、效果良好、对操作者和果蝇伤害小,为最优麻醉方法.     

不同成熟度杨梅果实上果蝇的动态变化

【目的】果蝇类害虫是杨梅果实的主要害虫,本文旨在探讨果蝇对不同成熟度果实的选择倾向以及杨梅园果蝇动态变化规律。【方法】通过饲养获得黑腹果蝇Drosophila melanogaster种群,探讨果蝇在不同成熟度杨梅果实上的繁殖量,通过果园调查统计杨梅成熟过程中落果数量、落果和树上挂果中果蝇数量。【结果】杨梅成熟过程中,果色经历绿色、粉红色、红色和紫红色变化过程;果蝇分别在各种成熟度果实上繁殖时,绿色果实上果蝇后代数量最少,但接近成熟的粉红色、红色和紫红色果实上果蝇后代数量无显著差异;同时提供各种成熟度的果实时,随着果实成熟度增加,黑腹果蝇的后代繁殖数量增多。在果实成熟前后对果园果蝇数量的调查表明,在果实成熟前,落果中果蝇数量显著高于树上挂果,落果是果园果蝇的主要繁殖地;但当果园果实大量成熟时,挂果中果蝇数量显著多于落果,挂果成为果蝇主要繁殖场所。【结论】在杨梅园,果蝇存在从地面落果转移至树上挂果的动态变化,果蝇对不同成熟度果实的选择性差异可能是这种动态变化的主要原因。     

动态突变与人类健康

动态突变与人类健康梁文兰（山东淄博市第二卫生学校２５５０１５）脆性Ｘ综合征［ｆｒａ（Ｘ）］,是一种常见的遗传性智力低下疾病。在遗传性智力障碍疾病中,其发病率仅次于先天愚型。占智力低下人群的０·５％～１０％,在Ｘ连锁智力低下中占４０％。其特征为不同程度...     

中国阿果蝇属五新种和二新记录种（双翅目：果蝇科）

记述采自中国大陆的阿果蝇属5新种和2新记录种:尖叶阿果蝇Amiota acutifoliolata sp.nov.,缺茎阿果蝇A.apenis sp.nov.,小叶阿果蝇A.minufoliolata sp.nov.,曲叶阿果蝇A.undulata sp.nov.,爪叶阿果蝇A.ungulfoliolata sp.nov.,须刺阿果蝇A.balaenodentata Takada,Beppu&Toda,1979和钩茎阿果蝇A.orchidea Okada,1968;这7种阿果蝇不能指派于本属已建立的7个种团中的任何一个。