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。     

鳞翅目昆虫中甾体载体蛋白-2的初步鉴定

甾体载体蛋白-2(SCP-2)是介导昆虫胆固醇吸收和运输的一种重要载体蛋白,已在双翅目中被发现和鉴定.利用SDS-PAGE和western blot鉴定鳞翅目昆虫棉铃虫和粉纹夜蛾离体培养细胞中SCP-2的存在.结果 表明棉铃虫中肠组织和粉纹夜蛾Tn581细胞中确实存在SCP-2蛋白.     

表达barnase基因的重组棉铃虫核型多角体病毒的构建及其杀虫活性研究

将含有 barnase基因与杆状病毒多角体基因 ( ph)的重组转座载体 p Fb- Bar在大肠杆菌中与含有棉铃虫核型多角体病毒 ( Ha NPV)的穿梭载体 Hanpvid转座并提取重组穿梭载体 DNA转染棉铃虫细胞 ,得到重组棉铃虫病毒 r Ha- Bar.其分子杂交证明 ,昆虫细胞中有 r Ha- Bar的 bar基因转录本存在 ,并能表达产生 33k D的多角体蛋白和 1 2 k D的 barnase.在平板上 ,barnase能降解RNA,出现清晰的降解圈 .r Ha- Bar对三龄棉铃虫幼虫的毒力比野生型 Ha NPV的 LD50 减少 2 0 % ,LT50 减少 30 % .用 barnase的拮抗基因 barstar构建了具有 Neo抗性、并能稳定表达 barstar的棉铃虫转化细胞 AM1 - NB.以携带 barnase基因的重组病毒 r Ha- Bar分别感染转化细胞和正常细胞 ,48h子代病毒在转化细胞中的产量比在正常细胞中高 2 3倍 ,72 h高 1 60倍 .     

小分子热激蛋白基因HaHSP19.8在棉铃虫抗逆反应中的作用

【目的】小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)在昆虫抵御外界环境压力中至关重要。本研究旨在探究小分子热激蛋白sHSP19.8基因在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育、抵御高温胁迫和对Cry1Ac杀虫蛋白抗性机制中的作用,为更深入探析该基因作用机理及棉铃虫的防治奠定基础。【方法】通过PCR结合RACE克隆棉铃虫sHSP19.8基因序列,利用生物信息学软件对该基因序列进行分析;通过qRT-PCR测定Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫在40℃高温下处理1 h和2 h及饲喂含30μg/mL Cry1Ac的人工饲料1 h和2 h后该基因的表达量,并测定抗感Cry1Ac棉铃虫不同发育阶段(1-5龄幼虫、蛹及成虫)和5龄幼虫不同组织(前肠、中肠、后肠、马氏管及表皮)中该基因的表达模式。【结果】获得了棉铃虫sHSP19.8基因的全长cDNA序列,命名为HaHSP19.8(GenBank登录号:XP₀21195228.1),长608 bp,开放阅读框长528 bp,编码175个氨基酸残基,具有小分子热激蛋白的典型α-晶体结构域...     

小分子热激蛋白基因HaHSP19.8在棉铃虫抗逆反应中的作用

【目的】小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)在昆虫抵御外界环境压力中至关重要。本研究旨在探究小分子热激蛋白sHSP19.8基因在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育、抵御高温胁迫和对Cry1Ac杀虫蛋白抗性机制中的作用,为更深入探析该基因作用机理及棉铃虫的防治奠定基础。【方法】通过PCR结合RACE克隆棉铃虫sHSP19.8基因序列,利用生物信息学软件对该基因序列进行分析;通过qRT-PCR测定Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫在40℃高温下处理1 h和2 h及饲喂含30 μg/mL Cry1Ac的人工饲料1 h和2 h后该基因的表达量,并测定抗感Cry1Ac棉铃虫不同发育阶段(1-5龄幼虫、蛹及成虫)和5龄幼虫不同组织(前肠、中肠、后肠、马氏管及表皮)中该基因的表达模式。【结果】获得了棉铃虫sHSP19.8基因的全长cDNA序列,命名为HaHSP19.8(GenBank登录号: XP_021195228.1),长608 bp,开放阅读框长528 bp,编码175个氨基酸残基,具有小分子热激蛋白的典型α-晶体结构域(α-crystallin domain, ACD)。该基因受40℃高温和30 μg/mL Cry1Ac杀虫蛋白诱导时在Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫中均过量表达;在Cry1Ac敏感棉铃虫整个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,其中在成虫和5龄幼虫以及5龄幼虫表皮、马氏管和中肠内表达量较高;但是该基因在Cry1Ac抗性品系各个发育阶段和5龄幼虫各组织中表达量相比敏感品系都显著较低。【结论】结果说明HaHSP19.8参与棉铃虫生长发育和生理生化的过程,帮助昆虫抵御外界环境压力,并可能参与到棉铃虫对Cry1Ac的抗性机制中。     

棉铃虫离子型受体基因HarmIR8a的克隆及表达定位

【目的】昆虫离子型受体(ionotropic receptors, IRs)是新发现的一类化学感觉受体,对昆虫感受环境中酸类和胺类等物质发挥着重要作用。基因克隆、序列比对以及表达定位的研究将有助于初步解析棉铃虫Helicoverpa armigera离子型受体的功能。【方法】本研究在棉铃虫触角转录组测序和分析的基础上,利用PCR技术克隆了一个离子型受体基因的全长序列,并进行序列结构预测等分析;利用荧光定量PCR技术对该基因在棉铃虫雌、雄成虫不同组织中的表达量进行了分析;同时利用原位杂交技术检测了该基因在棉铃虫雄虫触角中的表达定位。【结果】克隆获得棉铃虫HarmIR8a基因全长cDNA序列(GenBank登录号:MH638313),开放阅读框为2 688 bp,编码895个氨基酸,预测有3个跨膜区域。HarmIR8a氨基酸序列包含了一个氨基末端区域(amino terminal domain, ATD),一个由S1和S2两部分构成的配体结合域(ligand binding domain, LBD),一个孔环(pore loop, P),3个跨膜区(M1, M2和M3)和一个胞内C末端(C terminus)。荧光定量PCR结果显示,HarmIR8a在棉铃虫雌、雄成虫头(除去附器)和触角等组织中均有表达,而且在触角中高表达。棉铃虫雄虫触角原位杂交结果表明,HarmIR8a主要在触角腔锥形感器下表达。【结论】本研究初步探析了HarmIR8a基因的转录水平和表达部位,为进一步研究棉铃虫离子型受体基因的功能和生理作用奠定了基础。     

新疆北部棉区作物景观多样性对棉铃虫种群的影响

如何从景观尺度上实现对害虫的科学管理已经成为昆虫生态学的研究热点.利用频振式杀虫灯诱集技术,从2007-2009年在新疆北部棉区16-17个农场近240km2作物范围内,监测和评估棉田周边作物景观对棉铃虫种群的影响.结果表明:农业景观多样化显著地影响棉铃虫种群数量,复杂作物系统中(棉花比例＜50％作物面积)棉铃虫成虫数量明显大于简单作物系统(棉花比例≥50％作物面积;棉铃虫种群数量与景观多样性指数(Simpson's Reciprocal Index)呈正相关;同时棉铃虫成虫与加工番茄、玉米和小麦的比例成正相关,但与棉花比例呈负相关.研究结果为转基因棉花抗性管理提供科学依据,同时农田景观多样性指标可作为修正棉区棉铃虫预测模型的重要指标.     

周尧昆虫分类学奖励基金第七届评选结果揭晓

周尧昆虫分类学奖励基金2003年度评审和颁奖工作已经圆满结束。经过申请者单位或有关专家推荐,评委会组织专家认真评议,并经基金委员会终审,本年度共评选出获奖人员4名,其中一等奖1名,二等奖2名,三等奖1名。获奖人员名单如下:一等奖:乔格侠(中国科学院动物研究所)二等奖:许升全(陕西师范大学)洪晓月(南京农业大学)三等奖:季清娥(福建农林大学)2004年度周尧昆虫分类学奖励基金申请指南将在《昆虫分类学报》2004年第一期公布。周尧昆虫分类学奖励基金会2003年11月30日周尧昆虫分类学奖励基金第七届评选结果揭晓$周尧昆虫分类学奖励基金会…     

棉铃虫对几种信息化合物的触角电位 (EAG)反应

通过棉铃虫成虫对 1 0种寄主植物挥发性物质、两种性信息素组分及两者的混合作用的触角电位反应 ( EAG) ,发现棉铃虫雌雄蛾对 1 0种挥发性物质的 EAG反应差异显著 ( P<0 .0 5 ) ,说明了 1 0种挥发物质对棉铃虫成虫的感应功能有所不同。 1 0种寄主植物挥发物质与性信息素主要组分混合后能引起雄蛾 EAG反应明显高于单独性信息素的反应 ,其中有 4种挥发性物质明显地增强棉铃虫对性信息素的反应 ( P<0 .0 5 ) ,即庚醛、1 -己醇、反 - 2 -己烯醇、顺 - 3-己醇 - 1 ,说明了以寄主植物挥发物质与昆虫性信息素混合作用来增强昆虫性信息素的应用效果。不同光温条件下饲养的雄蛾对寄主植物挥发性物质与性信息素相互作用的 EAG反应差异显著 ( P<0 .0 5 )。     

Molecular cloning of the sesquiterpene synthase gene GhTPS1 of Gossypium hirsutum and its induction by the feeding activity of cotton bollworm larvae

棉花被植食性昆虫取食后大量释放的特异性萜烯挥发物,能够有效吸引天敌昆虫进行寄主搜索和定位.本文从陆地棉(中棉12)Gossypium hirsutum叶片中克隆获得一个倍半萜合成酶基因的全长cDNA,命名为GhTPS1(GenBank登录号:JQ365627).该基因编码545个氨基酸的蛋白,预测分子量为63.3ku,等电点为5.92.氨基酸序列比对分析表明该基因与其它被子植物倍半萜合成酶基因一致性为34％～60％,其中与欧洲葡萄(-)-germacrene D synthase一致性最高(60％).聚类分析表明GhTPS1属于由被子植物倍半萜合成酶基因组成的TPSa亚家族.采用实时荧光定量PCR检测了GhTPS1 mRNA在棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)幼虫为害棉花不同时间的表达谱,结果表明接虫24h该基因表达量显著上调.     

中国棉铃虫核多角体病毒基因组XbaI—I片段的序列分析

报道了棉铃虫单核衣壳核多角体病毒 (HaSNPV)XbaI I片段的序列结构。该片段在基因组上定位于 18.4～2 2 .8m .u .,包括 8个完整的开放阅读框架和 p47的 5′端部分序列 :其中ubiquitin ,39K/pp31,lef - 11,p47,Ac34 ,Ac38和Lsel2 5homologue 7个基因是杆状病毒的同源基因 ,另外两个orf5 0 7和orf10 80是HaSNPV的特有基因 ,且具有典型的早期表达基因启动子的特征 ,经软件分析发现这两个基因推导的产物具有典型的跨膜压结构。序列比较分析表明 ,ubiquitin基因与其它杆状病毒的同源基因有相同的保守区 ,39K/pp31具有和其它杆状病毒同源基因不同的启动子结构     

棉铃虫保幼激素环氧水解酶基因的克隆及其原核表达

通过兼并引物PCR结合RACE技术,克隆了棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)保幼激素环氧水解酶(juven-ile hormone epoxide hydrolase,JHEH)的基因,该基因的开放阅读框为1389 bp,编码463个氨基酸.预测蛋白分子量为52 kD,等电点为6.39.N末端存在由20个氨基酸组成的疏水性信号肽序列,存在组成JHEH催化三联体的氨基酸Asp(227)、Glu(403)和His(430)以及组成阴氧离子洞的氨基酸Tyr(298)、Tyr(373)和HGWP花样结构.其氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫有很高的同源性.在大肠杆菌中表达JHEH基因的编码区,Western blot结果表明,棉铃虫JHEH已被成功表达.利用该基因序列可以在分子水平上研究棉铃虫JHEH基因的时空表达情况,进一步研究保幼激素(juvenile hormone,JH)的代谢途径及其功能.     

松毛虫DpKettin基因片段的克隆与初步定位研究

对于ZW型鳞翅目昆虫, 雄性为ZZ, 雌性为ZW; 细胞内Z染色体数与常染色体组数之比在雌雄间存在差异, 雄性为2Z∶2A=1.0, 雌性为Z∶2A=0.5, 如果某物种一个基因(假如K基因)位于Z染色体上, 另一个基因(假如N基因)位于常染色体上, 则雄体中2K∶2N=1.0, 雌体中K∶2N=0.5。研究利用家蚕、棉铃虫等昆虫Kettin基因序列, 克隆了松毛虫的同源基因(DpKettin)片段, 并采用荧光定量PCR技术, 以松毛虫的ANT基因为参照基因, 检测松毛虫雌雄不同个体间DpKettin基因与腺苷酸转移酶基因(ANT)的拷贝数之比, 结果表明: 雄体DpKettin∶ANT=1.0, 雌体DpKettin∶ANT=0.5, 说明DpKettin基因位于松毛虫Z染色体上。     

RNAi介导的棉铃虫氨肽酶N基因Haapnl和钙粘蛋白基因Ha_BtR沉默对Cry1Ac毒力的影响

氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)和钙粘蛋白(cadherin)是存在于鳞翅目昆虫中肠刷状缘膜囊(brush border membrane vesicles,BBMV)上Bt毒素Cry1A的受体.本实验将棉铃虫Helicoverpa armigera氨肽酶N1基因Haapnl和钙粘蛋白基因Ha_BtR双链RNA(dsRNA)注入棉铃虫4龄幼虫体内,以研究这两种受体基因沉默后对Cry1Ac毒力的影响.结果表明:注射dsRNA(1 μg/头)进行基因沉默后,Haapnl mRNA表达量比注射缓冲液(elution solution,ES)的对照下降了30%～49%,Ha_BtR mRNA表达量下降了30%～37%.注射Haapnl dsRNA的幼虫在40和70 μg/cm2 Cry1Ac活化毒素下的死亡率显著低于注射ES的幼虫,而在100和170 μg/cm2 Cry1Ac原毒素处理下两者死亡率无显著差异;Cry1Ac活化毒素以及原毒素对注射Ha_BtR dsRNA幼虫与注射ES幼虫的毒力均无显著差异.当同时注射Haapnl及Ha_BtR dsRNA后,干扰后的幼虫对Cry1Ac活化毒素和原毒素的敏感性均显著下降.本研究进一步证明了棉铃虫Haapnl和Ha_BtR均是Bt毒素Cry1Ac的功能受体,这两种受体蛋白共同参与Cry1Ae的毒杀作用过程.该结果也提示.Haapnl或Ha_BtR基因产生突变都可能导致棉铃虫对CrylAc产生抗性.     

棉铃虫酚氧化酶原基因的克隆、序列分析和组织表达

利用RT-PCR和RACE方法,获得了棉铃虫Helicoverpa armigera酚氧化酶原(prophenoloxidase,PPO)基因一个亚型cDNA的完整序列。该序列全长2 405 bp,含有一个2 097 bp的开放阅读框,编码一个由698个氨基酸残基组成的蛋白质。推导的氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫PPO2基因相应氨基酸序列有较高的同源性(76％～80％),同时该序列具有铜离子结合位点等PPO基因所具有的典型特征。组织特异性表达分析表明,该基因在棉铃虫血细胞、体壁和中肠中均有表达。     

棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析

【目的】酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)是黑色素形成的关键酶,在昆虫表皮骨化过程中扮演重要角色。本研究旨在获得棉铃虫Helicoverpa armigera TH基因序列,并研究其分子特性、表达模式和功能,为更深入探析该基因作用机理奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术获得了棉铃虫TH基因序列,利用qRT-PCR分析该基因在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式;利用qRT-PCR技术,分别测定了蜕皮激素20E(400 ng/头)处理不同时间和RNAi成功干扰蜕皮激素受体基因(EcR)前提下再用20E(400 ng/头)处理后,棉铃虫5龄幼虫TH表达量变化;采用生物化学方法检测鞣化激素(30 μg/mg组织)和环腺苷酸(cAMP, 200 ng/mg 组织)处理后棉铃虫幼虫脂肪体中TH活性。【结果】获得了棉铃虫酪氨酸羟化酶基因TH (GenBank登录号: MF440319) cDNA片段,长2 270 bp,开放阅读框1 686 bp,编码561个氨基酸残基。该基因在棉铃虫整个发育期均表达,其中在卵期第3天、2龄幼虫第1天、3-5龄蜕皮期、预蛹期和成虫羽化第1天表达量相对较高。研究还发现,400 ng/头 20E注射能够促进TH的转录;在成功干扰并调低幼虫EcR转录水平的前提条件下(对照仅注射dsGFP)再注射20E,对TH表达量无明显影响;而鞣化激素(30 μg/mg组织)和cAMP(200 ng/mg组织)均显著提高了TH的酶活性。【结论】20E在转录水平参与了TH的表达;鞣化激素和cAMP均能够提高TH活性,在蛋白水平上对TH进行调控。     

巨尾桉挥发油对真菌和昆虫的化感作用

对巨尾桉挥发油对真菌和昆虫的化感潜力及其化学成分进行了研究.结果表明,巨尾桉油乳液对真菌和昆虫均有抑制作用.随着巨尾桉油乳液浓度的增大,其对病原真菌(真菌粉蕉枯萎病菌、水稻稻瘟菌、香蕉胶胞炭疽菌和胡椒疫霉病菌)和有害昆虫(斜纹夜蛾和棉铃虫)的取食和化蛹的抑制作用明显增强.用GC/MS联用方法,对巨尾桉挥发油进行鉴定,相对百分含量在3%以上的化合物有:α-蒎烯(13.63%)、别罗勒烯(43.22%)、γ-萜品烯(5.49%)、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醇(3.58%)、β-小茴香醇(4.58%)和2-氨基-3,5-二氰基-6-(4-甲氧基苯氧基)-吡啶(3.67%).萜烯类化合物在巨尾桉挥发油对真菌和昆虫的抑制活性中起主要作用,巨尾桉人工林生物多样性较低可能与其化感活性有关.     

棉铃虫Cathepsin L参与细胞免疫并受蜕皮激素调控

半胱氨酸蛋白酶参与昆虫的许多生理过程,但是其调控机制还不完全清楚,该文利用实时定量RT-PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学、基因干扰(RNAi)等方法对棉铃虫组织蛋白酶L基因(HacatL)进行了系统研究。结果表明, HacatL在棉铃虫血细胞中的浆血细胞和颗粒细胞中大量表达,在蜕皮和变态时期表达量上升。细菌免疫刺激能明显诱导HacatL的表达上调;在幼虫体内将HacatL基因沉默后能明显降低血细胞的伸展性和对细菌的清除能力。蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)能通过其受体(ecdysone receptor, EcR)及配体蛋白(ultraspiracle, USP)诱导HacatL的表达。这些结果说明HacatL基因受到蜕皮激素信号转导途径调控并参与昆虫细胞免疫反应。该研究结果有助于人们理解蜕皮激素调控昆虫细胞免疫的机制,同时也可为高等动物激素调控免疫反应的研究提供新的思路。     

棉铃虫中肠P450CYP6B6基因5'上游序列的克隆及序列分析

已证实2-十三烷酮等植物次生物质的胁迫会诱导棉铃虫(Helicoverpa armigera)CYP6B6基因的过量表达[1].为探明棉铃虫P450 CYP6B6基因的表达调控机制,根据棉铃虫中肠P450 CYP6B6基因cDNA序列(GenBank登录号:AY950636),运用基因组步移的方法获得其5'上游区的序列,用启动子区的分析软件进行比对分析,结果得到棉铃虫P450CYP6B6基因5'上游区域1 333 bp的基因片段.分别运用NNPPv.2.2和TRANSFAC v.6.0预测转录起始位点及分析了转录因子结合位点,结果显示,该序列不仅包括TATA盒等这一类核心结构序列,还含有多个转录因子的结合位点,如GATA-1、Dfd、C/EBP、HSF、cytR和AhR(芳香烃受体化合物应答元件)等.该结果为深入研究棉铃虫P450 CYP6B6的表达调控机制及其参与杀虫剂抗性的研究奠定分子基础.     

NF2基因甲基化及其mRNA表达与乳腺癌发病的关系

目的:探讨乳腺癌中NF2基因启动子甲基化状态及其mRNA水平与乳腺癌发病的关系.方法:应用甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)和逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术,检测47例乳腺癌组织及相应的癌旁组织和15例乳腺良性病变组织,分析NF2基因的甲基化与某些临床参数及mRNA表达的关系.结果:NF2基因启动子区在乳腺癌、癌旁和乳腺良性病变组织中的甲基化频率分别为57.4%(27/47)、23.4%(23/47)和0%(0/15).且乳腺癌组明显高于其余两组(P＜0.05).NF2基因发生甲基化与发病年龄、组织分型、转移和组织分级无相关性.乳腺癌组NF2基因mRNA的相对表达量(0.16±0.11)明显低于相应的癌旁组(0.27±0.14)及乳腺良性病变组(0.64±0.17)(P＜0.05).NF2基因启动子区甲基化频率与其mRNA表达呈负相关(Spearman's r=-0.314,P＜0.05).结论:NF2基因发生甲基化与乳腺癌的发生密切相关,NF2mRNA表达与NF2基因启动子高甲基化呈负相关.