RNA干扰技术的研究进展

RNAi即RNA干扰(RNA interfering)是近几年发现的一种由双链RNA引起的基因沉默的现象,是目前分子生物学领域研究的热点之一。就其作用机制、特点及其在疾病中治疗作用进展方面作一综述。     

表皮穿透和GABAA受体不敏感性在小菜蛾对阿维菌素抗性中的作用

用氚标记阿维菌素点滴处理阿维菌素敏感（ABM-S）和抗性（ABM-R）种群小菜蛾幼虫,结果显示,在5～360 min内的7个不同处理时间,ABM-R种群的平均表皮穿透量比ABM-S种群少1.5倍,处理24 h后,ABM-R种群仍有45.9%的3H-阿维菌素滞留于体表,而ABM-S种群却有98.4%的药剂穿透表皮。放射配体结合分析表明,GABAA受体结合性质的改变是小菜蛾对阿维菌素的另一抗性机制,ABM-S种群（K_d=10.9368±0.4374 nmol/L）和ABM-R种群（K_d=9.8328±0.3933　nmol/L）的受体亲和力无显著差异,但抗性种群的最大结合量（B_max=71.2842±4.9910　fmol/mg 蛋白）比敏感种群（B_max=112.0255±7.8418　fmol/mg 蛋白）降低63.6%,即抗性是受体数目的减少而非结构上的改变。     

RNA干扰抑制TGF-βⅡ型受体的表达

目的:观察针对TGF-βRⅡ的干扰RNA对TGF-βRⅡ表达的抑制作用,探讨RNA干扰TGF-βRⅡ的方法对肾问质纤维化的抑制作用.方法:PCR方法扩增TGF-βRⅡ的cDNA序列,将全长的TGF-βRⅡ cDNA插入pcDNA3中,构建TGF-βRⅡ的真核表达栽体,酶切、测序及间接免疫荧光鉴定;根据TGF-βRⅡ的设计针对TGF-βRⅡ的干扰RNA,构建针对TGF-βRⅡ的RNA干扰质粒pSUPER-TGF-βR Ⅱ并进行酶切及测序鉴定;脂质体介导针对TGF-βR Ⅱ的RNA干扰质粒和TGF-β RⅡ的真核表达载体共转染293T细胞,western-blot检测293细胞内TGF-β R Ⅱ的表达.结果:pcDNA3-TGF-βRⅡ测序结果显示TGF-βRⅡ基因未发生突变.间接免疫荧光检测TGF-βRⅡ在293T细胞内的表达;测序显示RNA干扰质粒pSUPER-TGF-βRⅡ序列正确,RNA干扰质粒明显抑制293T细胞内TGF-βRⅡ的表达.结论:成功构建了TGF-βRⅡ的真核表达载体及针对TGF-βRⅡ的RNA干扰质粒,RNA干扰质粒能够抑制TGF-βRⅡ的表达,为进一步研究针对TGF-βRⅡ的RNA干扰对肾纤维化的预防及治疗作用提供有用工具.     

TGF-βII 型受体的RNA 干扰抑制肾纤维化

目的:研究针对TGF-βⅡ型受体的RNA干扰质粒对α-SMA表达的抑制作用,探讨RNA干扰TGF-βRII的方法对肾间质纤维化的抑制作用。方法:单侧结扎输尿管方法制备肾间质纤维化小鼠动物模型。分别经输尿管逆行注射a:RNA干扰质粒;b:错配对照质粒;c:空载体;d:生理盐水;e:正常对照。通过western-blot及免疫组织化学方法检测第3、5、10天后肾组织内TGF-βRⅡ、α-SMA,观察其对肾间质纤维化的抑制作用。结果:针对TGF-βRII的RNA干扰质粒,明显抑制肾组织内TGF-βRⅡ、α-SMA表达;几组对照未见相应作用。结论:针对TGF-βRⅡ的RNA干扰质粒,能够抑制肾间质纤维化的发生、发展,可能成为延缓肾功能减退的有效方法。     

RNA干扰研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)启动的序列特异的转录后基因沉默现象,广泛存在于真菌、植物和动物中。它是细胞内由双链RNA诱导降解与其配对的特定mRNA的过程。细胞内双链RNA在酶的作用下,形成20-25碱基大小的小干扰RNA(siRNAs),由siRNAs进一步掺入多组分核酸酶并使其激活,从而精确降解与siRNAs序列相同的mRNA,抑制该基因在细胞内的翻译表达。RNAi技术是近年来迅速发展起来的高效、特异、易操作的基因沉默技术。与反义寡核苷酸等传统方法相比,RNAi技术有着无可比拟的优势。本文就其近年的研究进展作一综述。     

淋巴细胞活化的抑制性受体及其作用

淋巴细胞的活化受抑制性受体的调节,以保持免疫应答的平衡,避免过度活化。抑制性受体主要有两类：一类是Ⅰ型膜蛋白,属于Ｉｇ超家族,基因大多位于染色体１９ｑ１３．４（小鼠染色体７）,包括ＣＤ２２、ＦｃγＲⅡｂ、信号调节蛋白（ｓｉｇｎａｌ－ｒｅｇｕｌａｔｏｒ...     

依赖RNA的RNA聚合酶介导RNA干扰的扩增效应

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种非常高效的基因沉默效应,RNA依赖性RNA聚合酶(RNA—de—pendent RNA polymerase,RdRP)介导的扩增作用可能是RNAi具有高效性的一个主要原因。了解RdRP在生物体中存在的证据、RdRP及其复合体的结构、次级siRNA的产生及转移性RNAi的发生机制等问题,对深入理解RNAi的作用机制和促进RNAi的临床应用有重要意义。     

RNA干扰的研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA诱发的转录后水平的基因沉默现象,是近几年发展起来的基因表达调节新机制。RNAi广泛存在于真菌、植物和动物中,这种调控可以由siRNA、shRNA及miRNA等小分子RNA参与。在此主要对RNAi的研究进展如背景、分子调控机制、存在的问题和应用前景等进行了综述。     

利用寄主干扰效应防控小菜蛾田间种群的有效性

【目的】多寄主对植食性昆虫寄主选择行为具干扰效应。为探究在田间相似寄主混作是否能引起小菜蛾Plutella xylostella (L.)在寄主上的选择困难,减少在寄主上的产卵量,从而实现保护寄主植物的目标。【方法】本研究利用小菜蛾喜好性高的两种寄主（菜心Brassica campestris L.和芥菜B. juncea Coss）为试验对象,通过寄主植物单作、混作及不同配比与间隔种植等田间试验设计,研究了多寄主对小菜蛾寄主选择行为的干扰效应。【结果】在2年的田间试验中,两寄主混作处理上的虫量均低于单一寄主种植;2012年田间种群生命表数据显示,两种寄主田间混作处理上的小菜蛾种群趋势指数（I =4.797）低于单一寄主种植,菜心与芥菜单一种植处理上的I值分别为6.549与6.858;当菜心与芥菜这两种小菜蛾喜好性相近寄主同时存在时,对小菜蛾的干扰程度与两寄主的搭配比例有关,随着菜心所占比重的增大,田间虫量呈现先减后增的抛物线变化趋势;但两寄主间距在2 m内时,不同种植间隔对小菜蛾虫量变化无差异(F_3,8=0.204,P>0.05)。【结论】结果表明,在田间多寄主种植中,除了可利用陷阱作物来防控小菜蛾外,在相邻两畦地间以适当比例同时种植两种小菜蛾喜好性相近的寄主,利用两种寄主植物对植食性昆虫的寄主选择行为产生的干扰效应,也能有效影响田间小菜蛾的种群动态。     

氰虫酰胺对小菜蛾生物学特性及相关酶活性的影响(英文）

【目的】小菜蛾Plutella xylostella（L.)是全球十字花科植物上最重要的害虫。氰虫酰胺作为一种新型的邻甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂有着独特的作用方式,而关于氰虫酰胺对小菜蛾的影响的报道几乎没有。【方法】本研究采用叶片药膜法研究室内条件下氰虫酰胺对小菜蛾生理生化的影响,饲喂小菜蛾含有氰虫酰胺药液(0, LC₂₀和LC₅₀)的甘蓝叶片48 h后,观察小菜蛾的生物学特性及其相关酶活性的变化。【结果】氰虫酰胺对小菜蛾3龄幼虫的LC₂₀和LC₅₀分别为0.03和0.08 mg/L。使用LC20和LC50浓度的氰虫酰胺处理小菜蛾3龄幼虫48 h后,对其影响表现为显著降低小菜蛾的蛹重、化蛹率和羽化率;明显延长4龄幼虫期和蛹期。采用这两个浓度氰虫酰胺处理小菜蛾48 h,其保护酶（CAT和POD）活性在处理24 h内持续升高并且高于对照组;随后,活性继续升高但是与对照组没有差异(CAT: P=0.58; POD: P=0.13)。而其解毒酶(CarE, GST和ODM)活性在处理12 h内与对照组没有差异(CarE: P=0.43; GST: P=0.54; ODM: P=0.25),但是随着取食时间的延长,其活性明显高于对照组。【结论】LC₂₀和LC₅₀浓度氰虫酰胺能够显著抑制小菜蛾的生长发育,对降低害虫虫口密度有一定的作用。同时这两个浓度氰虫酰胺还能够诱导小菜蛾体内解毒酶活性的升高,这将为田间合理施药,延缓害虫抗药性的产生提供理论依据。     

室内条件下小菜蛾在五种花椰菜栽培种上的生物学和种群统计(英文)

【目的】小菜蛾Plutella xylostella (L.)是全球十字花科植物上最重要的害虫。由于施药成本的增加以及对环境的破坏性危害,抗性栽培种成为控制小菜蛾的理想选择。本研究中,鉴于对花椰菜不同栽培种的抗感性缺乏充分的了解,我们评价了几个常见栽培种的抗性以及不同植物栽培种对害虫种群增长潜力的影响。【方法】在25±2℃, RH 65%±5% 和光周期16L∶8D的室内条件下,研究了小菜蛾P. xylostella在5种花椰菜栽培种（Smilla, White cloud, Buris, Galiblanka 和Tokita）上的生命表参数。【结果】不小菜蛾幼期发育历期变化范围从Smilla上的13.44 d至Buris上的15.88 d。在Buris上观察到最高的生殖力。在Smilla上饲养的小菜蛾种群内禀增长率（0.27±0.02）和有限增长率（1.32±0.13）最高,而倍增时间最短（2.50 d）。【结论】因此,与其他栽培种相比,在伊朗南部Smilla更适合小菜蛾存活和繁殖,在条件合适和天敌缺乏时该害虫的种群能快速增长。     

Bt毒素诱导下小菜蛾实时定量PCR 内参基因的筛选

【目的】筛选出Bt毒素诱导后的小菜蛾Plutella xylostella (L.)的实时定量PCR最适内参基因。【方法】选取核糖体18S rRNA (18S rRNA)、 肌动蛋白（ACTB）、 延伸因子（EF1）、3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）、 核糖体蛋白L32 (RPL32)、 核糖体蛋白S13 （RPS13）、 核糖体蛋白S20 （RPS20）和β-微管蛋白(TUB)基因作为候选内参基因, 以geNorm、 Normfinder和BestKeeper软件分析这8个基因在Bt毒素诱导后的小菜蛾不同品系中肠组织中的表达稳定性。并应用筛选出来的内参基因分析小菜蛾氨肽酶2（aminopeptidase N2, APN2）基因的表达水平。【结果】geNorm软件以RPS13和EF1为最稳定内参基因, NormFinder和BestKeeper软件均以RPS13和RPL32为最稳定基因。使用3种不同内参基因分析Bt毒素诱导后的小菜蛾Bt抗性和敏感品系中ANP2表达水平时, 新的内参基因EF1和传统内参基因RPL32表现了良好的稳定性, 二者作为标准化因子, ANP2表达量结果基本一致, 而使用18S rRNA作为内参基因, 却导致部分表达量分析结果有所误差。【结论】筛选出PRS13,RPL32和EF1可以作为小菜蛾某些试验条件下的内参基因, 对小菜蛾基因表达研究奠定了一定基础, 也对其他昆虫内参基因的筛选具有参考价值。     

小菜蛾U6 snRNA基因的克隆及作为miRNA定量表达分析内参基因的评价

【目的】克隆小菜蛾Plutella xylostella (L.)小分子非编码RNA U6的cDNA序列,并评价其是否适合作为定量检测小菜蛾microRNA (miRNA)表达量的内参基因。【方法】本研究采用RT-PCR 克隆获得了小菜蛾4龄幼虫核小RNA(small nuclear RNA, snRNA) U6的cDNA序列,并用定量PCR法检测了U6及8种miRNAs在小菜蛾不同发育阶段及不同杀虫药剂处理后的表达稳定性。【结果】小菜蛾U6的cDNA序列全长 94 bp,与其他昆虫U6的核苷酸序列一致性达98.9%。用geNorm和RefFinder软件分析荧光定量PCR结果表明,U6在小菜蛾卵、1-4龄幼虫、蛹和成虫7个不同发育阶段表达稳定;用马拉硫磷、毒死蜱、辛硫磷、灭多威、呋喃虫酰肼、高效氯氰菊酯、氯虫苯甲酰胺、溴虫腈和Bt 9种不同作用机理的杀虫药剂处理3龄末幼虫48 h,对U6的表达水平无显著影响。【结论】小菜蛾U6表达水平不受不同发育阶段和不同杀虫药剂处理的影响,符合作为内参基因的基本特点,可作为定量PCR法评价小菜蛾miRNA或其他非编码小分子RNA表达水平的内参基因。研究结果为小菜蛾miRNA表达水平的准确定量奠定了基础。     

羧酸酯酶介导的小菜蛾对氟虫腈的抗性

【目的】羧酸酯酶（carboxylesterases, CarEs）是昆虫重要的解毒代谢酶之一,可以介导靶标昆虫对多种杀虫剂的代谢抗性。本研究检测了羧酸酯酶对小菜蛾Plutella xylostella 抗药性的介导功能,旨在阐明羧酸酯酶在小菜蛾代谢解毒中的生理生化和分子机理。【方法】采用点滴法测定氟虫腈对小菜蛾敏感种群和抗氟虫腈种群的毒力,以及羧酸酯酶抑制剂磷酸三苯酯（triphenyl phosphate, TPP）对氟虫腈的增效作用;以LC₃₀和LC₅₀浓度的氟虫腈处理抗性小菜蛾,测定药剂处理后CarEs酶活性的变化;利用qRT-PCR技术分析Pxae22和Pxae31两个基因在小菜蛾不同发育阶段、组织和种群的表达模式;利用dsRNA干扰Pxae22和Pxae31后观察基因的表达变化和小菜蛾3龄幼虫对药剂敏感性的变化。【结果】TPP可以削弱小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的抗性,增效倍数约为6倍;使用较低剂量（LC₃₀和LC₅₀）氟虫腈处理小菜蛾3龄幼虫后,处理组CarEs比活力明显高于对照,提示氟虫腈对小菜蛾CarEs活性具有诱导作用。对羧酸酯酶基因Pxae22和Pxae31在小菜蛾不同发育阶段、4龄幼虫不同组织和不同种群3龄幼虫中的表达模式分析发现,这两个基因在小菜蛾4龄幼虫中的表达量最高;在4龄幼虫中以中肠组织中的表达量较高,头、表皮、脂肪体中的表达量很低; 抗性种群中的表达量显著高于敏感种群。通过干扰 Pxae22和 Pxae31后的qRT-PCR验证,两个基因的表达量均显著降低,进一步的氟虫腈毒力测定发现,干扰P xae22和 Pxae31后的小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的敏感性分别增加了1.63倍和1.73倍。【结论】羧酸酯酶在小菜蛾对氟虫腈解毒代谢中具有重要作用;Pxae22和Pxae31是小菜蛾的两个抗性相关基因,其表达水平的变化直接影响小菜蛾对氟虫腈的敏感性。     

溴氰菊酯胁迫下小菜蛾幼虫体内差异表达蛋白的分析

小菜蛾Plutella xylostella L.是世界性十字花科蔬菜的主要害虫, 已对多种杀虫剂产生抗性, 其中以对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性发展最快。溴氰菊酯是拟除虫菊酯杀虫剂中杀虫毒力最强的品种。我们前期的研究发现, 小菜蛾溴氰菊酯敏感品系（DS）和抗性品系（DR）成虫期的蛋白质双向电泳(2-DE)图谱存在显著差异。本研究通过双向电泳技术从小菜蛾4龄幼虫中分离出89个有明显差异的蛋白点, 从中选出30个进行串联质谱(MALDI-TOF-MS)实验, 并利用蛋白质数据库检索这些在抗性品系中表达而在敏感品系中不表达或者不同品系中差异表达的蛋白质的归属、 性质和功能, 最终成功鉴定出10个蛋白。对其中的3个基因进行了荧光定量PCR验证, 发现这些蛋白质在mRNA水平的表达与在蛋白水平的表达是一致的。这些在溴氰菊酯胁迫下差异表达的蛋白为研究溴氰菊酯的作用靶标和作用机理, 以及筛选与其抗性相关的蛋白质提供了依据。     

昼夜变温幅度对小菜蛾不同发育阶段生活史性状的影响

【目的】昼夜变温幅度对昆虫的发育、存活、寿命、繁殖等核心生命活动有非常重要的影响。以往研究主要以恒温为主,温度设置不符合自然界中昼夜温度波动变化,无法明确温度波动幅度与恒温之间的生物效应差别。【方法】本研究采用了二步变温,模拟了不同的昼夜温度波动幅度(25±2℃,25±4℃,25±6℃,25±8℃,25±10℃和25±12℃)与相应恒温25℃,研究了不同变温幅度对十字花科世界性害虫小菜蛾Plutella xylostella不同生活史阶段中发育、存活、寿命与繁殖的影响。【结果】结果表明,变温幅度对小菜蛾不同阶段的发育、存活、寿命与繁殖影响存在显著差异。25±2℃,25±4℃和25±6℃对小菜蛾生活史性状的影响与恒温(25℃)相似,但25±10℃和25±12℃却产生了显著的负面影响。【结论】我们发现,较大的昼夜变温幅度显著影响小菜蛾不同阶段的发育、存活、寿命与繁殖,而适宜夜低温在一定程度上修复了日高温胁迫对小菜蛾的不利影响;并且认为昼夜变温幅度作为影响昆虫核心生命活动一种重要决定因素,必需纳入到昆虫种群数量预测模型中,才能真实地反映自然界中复杂变温模式对昆虫生态学效应的影响,才能提高昆虫田间发生预测预报的准确性。     

Effects of abamectin selection on the genetic differentiation within Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae) based on amplified fragment length polymorphism

Abstract Diamondback moth, Plutella xylostella (L.) is one of the most serious insect pests for its remarkable ability to develop resistance to virtually every insecticide that has been used against it. In the present study, amplified fragment length polymorphism (AFLP) is used to study the genetic differentiation as well as the effects of abamectin-selection on population genetic differentiation for P. xylostella. A dendrogram was constructed from the matrix of genetic distances using the STATISTICA software (Version 4.5) and unweighted pair-group method with arithmetic averages (UPGMA). The data demonstrated that compared to the susceptible strain (ABM-s), the heterozygosity in the abamectin-resistant strain (ABM-r) decreased with the increased selection pressure and resistant level. When the resistance ratio was below 4.3, there was no significant differentiation at the genome DNA level. When the resistance ratio reached 5.8, a fairly significant differentiation began to appear, and when the resistance ratio reached and exceeded 8.1, there appeared a significant genetic differentiation. The results suggest that abamectin selection is associated with increased genetic polymorphism in P. xylostella.     

小菜蛾活化蛋白激酶C受体1基因PxyRACK1在变态发育调控中的作用

[目的]活化蛋白激酶C受体1(receptor for activated C kinase 1,RACK1)参与了多细胞生物体中重要的信号传导,调节生物体的生长发育.本研究旨在克隆小菜蛾Plutella xylostella RACK1基因PxyRACK1,调查其表达模式,明确其对小菜蛾化蛹的影响及其机制.[方法]克...