亚洲小车蝗痘病毒球状体蛋白基因的克隆与序列分析

通过PCR扩增,获得OaEPV球状体蛋白基因编码区序列,并进行克隆、测序。分析结果显示,OaEPV球状体蛋白基因编码区全长为2967bp,编码分子量为111kDa的球状体蛋白。同源性分析表明,OaEPV球状体蛋白基因与直翅目昆虫痘病毒关系最近,与鳞翅目和鞘翅目昆虫痘病毒关系较远。对已知的几种昆虫痘病毒球状体蛋白基因做系统进化树,结果显示,以病毒寄主的昆虫分类目作为昆虫痘病毒的分属依据,更符合分子水平的分析结果,也与近年来许多学者所提出的“将鳞翅目与直翅目昆虫痘病毒分为2个不同的属”的观点相一致。对这些球状体蛋白氨基酸序列的疏水性进行分析,表明球状体蛋白的疏水性随寄主昆虫所处的目不同而表现出较大差异,这可能是因为病毒与寄主长期的协同进化的结果。     

花椒窄吉丁触角转录组及嗅觉相关基因分析

【目的】建立花椒窄吉丁Agrilus zanthoxylumi成虫触角转录组数据库,挖掘嗅觉相关基因,为今后研究其触角的化学感受机制及生物防控提供理论支撑。【方法】采用高通量测序平台Illumina NovaSeq 6000对花椒窄吉丁雌雄成虫触角进行转录组测序,用Trinity软件对获得的高质量reads进行序列拼接与组装;使用BLAST软件将触角转录组数据比对NR, NT, Swiss-Prot, GO, KEGG, BLASTX, eggNOG, Pfam, TmHMM, SignalP, KO, Map, BLASTP和RNAMMER公共数据库;基于初步筛选到的花椒窄吉丁候选气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)和化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)以及其他鞘翅目昆虫的同源蛋白的核苷酸序列,利用MEGA软件进行系统进化分析。运用RPKM (reads per kilobase per million mapped reads)值对嗅觉相关基因表达量进行分析。【结果】花椒窄吉丁雌雄成虫触角转录组测序共获得36 209...     

花椒窄吉丁触角转录组及嗅觉相关基因分析

【目的】建立花椒窄吉丁Agrilus zanthoxylumi成虫触角转录组数据库,挖掘嗅觉相关基因,为今后研究其触角的化学感受机制及生物防控提供理论支撑。【方法】采用高通量测序平台IlluminaNovaSeq 6000对花椒窄吉丁雌雄成虫触角进行转录组测序,用Trinity软件对获得的高质量reads进行序列拼接与组装;使用BLAST软件将触角转录组数据比对NR, NT, Swiss-Prot, GO, KEGG, BLASTX,eggNOG, Pfam, TmHMM, SignalP, KO, Map, BLASTP和RNAMMER公共数据库;基于初步筛选到的花椒窄吉丁候选气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)和化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)以及其他鞘翅目昆虫的同源蛋白的核苷酸序列,利用MEGA软件进行系统进化分析。运用RPKM (reads perkilobase per million mapped reads)值对嗅觉相关基因表达量进行分析。【结果】花椒窄吉丁雌雄成虫触角转录组测序共获得36 209条基因和90 982条转录本,其N₅₀分别为2 103和2 523 bp,组装完整性较高。注释到NR数据库的基因最多(41.62%),其中与赤拟谷盗Tribolium castaneum相似基因所占比例最高(19%)。在GO数据库中比对到11 614个基因,按功能分为细胞组分、分子功能与生物学进程三大类57个分支,其中分子功能大类中的结合(70.57%)与催化活性(45.51%)相关基因占比最多;KEGG代谢途径分析表明,7 427条基因参与了5类代谢通路,其中涉及信号转导的基因最多,为815条;筛选到7个候选OBP基因和5个具有全长开放阅读框的CSP基因,其编码蛋白均具有化学感受蛋白家族的典型特征。系统进化分析表明,花椒窄吉丁OBPs和CSPs分别与苹果小吉丁A. mali的OBPs和CSPs氨基酸序列一致性最高。RPKM值表明,嗅觉相关基因AzanOBP1和AzanOBP2在雌成虫触角中不表达,在雄成虫触角中微量表达;AzanOBP3在雄成虫触角中高丰度表达。【结论】首次获得了花椒窄吉丁成虫触角转录组数据,筛选到了花椒窄吉丁OBP, CSP, Or, IR和SNMP等的嗅觉相关基因。推测触角中高丰度表达的OBPs对雄成虫识别同类异性释放的信息素或寄主植物释放的挥发物起关键作用。研究结果可为花椒窄吉丁化学感受基因功能分析及嗅觉感受机制研究奠定分子基础。     

亚洲小车蝗痘病毒增效因子的初步研究

OaEPV经2×SDS包涵体碱性裂解缓冲液裂解,离心,分别用上清液及沉淀与绿僵菌孢子混合感染黄胫小车蝗,上清液的增效活性比沉淀大2.5倍.用三种不同方法(2×SDS包涵体碱性裂解液法,0.02 mol/L NaOH裂解法,8 mol/L尿素裂解法)裂解OaEPV所得蛋白液与绿僵菌混用,生测结果表明,包涵体裂解液法制备所得蛋白增效活性最高,NaOH裂解法次之,尿素裂解法制备的蛋白几乎没有增效活性.将OaEPV用包涵体碱性裂解液裂解后,用葡聚糖G-200 凝胶柱层析进行分离,出现两个洗脱峰,这两个峰的洗脱液浓缩后进行生物测定,初步表明增效作用主要为第二个峰的蛋白片段.经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,第二个峰的蛋白片段的分子量为40 kDa左右.     

亚洲小车蝗痘病毒增效因子的初步研究

OaEPV经2×SDS包涵体碱性裂解缓冲液裂解,离心,分别用上清液及沉淀与绿僵菌孢子混合感染黄胫小车蝗,上清液的增效活性比沉淀大2.5倍。用三种不同方法(2×SDS包涵体碱性裂解液法,0.02 mol/L NaOH裂解法,8 mol/L尿素裂解法)裂解OaEPV所得蛋白液与绿僵菌混用,生测结果表明,包涵体裂解液法制备所得蛋白增效活性最高,NaOH裂解法次之,尿素裂解法制备的蛋白几乎没有增效活性。将OaEPV用包涵体碱性裂解液裂解后,用葡聚糖G-200凝胶柱层析进行分离,出现两个洗脱峰,这两个峰的洗脱液浓缩后进行生物测定,初步表明增效作用主要为第二个峰的蛋白片段。经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,第二个峰的蛋白片段的分子量为40kDa左右。     

亚洲小车蝗痘病毒球状体蛋白基因的克隆与序列分析

通过PCR扩增,获得OaEPV球状体蛋白基因编码区序列,并进行克隆、测序.分析结果显示,OaEPV球状体蛋白基因编码区全长为2967bp,编码分子量为111kDa的球状体蛋白.同源性分析表明,OaEPV球状体蛋白基因与直翅目昆虫痘病毒关系最近,与鳞翅目和鞘翅目昆虫痘病毒关系较远.对已知的几种昆虫痘病毒球状体蛋白基因做系统进化树,结果显示,以病毒寄主的昆虫分类目作为昆虫痘病毒的分属依据,更符合分子水平的分析结果,也与近年来许多学者所提出的"将鳞翅目与直翅目昆虫痘病毒分为2个不同的属"的观点相一致.对这些球状体蛋白氨基酸序列的疏水性进行分析,表明球状体蛋白的疏水性随寄主昆虫所处的目不同而表现出较大差异,这可能是因为病毒与寄主长期的协同进化的结果.     

昆虫触角转录组研究进展

昆虫通过信息交流感受内外坏境的变化,影响着昆虫定位、搜索食物源、寻找产卵地点和选择配偶等行为。在昆虫中,触角分布着较多的嗅觉感受器,可以感知挥发性分子、气味和激素,是昆虫重要的嗅觉器官,参与信息交流。综述和展望昆虫触角转录组的研究进展,有利于促进害虫管理、害虫防治和社会性昆虫级型分化与劳动分工的研究,也能为昆虫触角后续研究和昆虫触角仿生的应用提供参考。     

内蒙古地区亚洲小车蝗不同地理种群的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对内蒙古地区亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus(B.-bienko)9个不同地理种群90个个体进行扩增,8条随机引物扩增共产生了78条带,多态性片段为62条。对Nei′s基因多样性指数和遗传距离进行分析,结果表明:种群间的遗传分化系数为0.2343,即23.43%的遗传变异存在于种群间,种群内的遗传分化系数为0.7657,即76.57%的遗传多样性存在于种群内,群体内遗传多样性大于群体间遗传多样性。用NJ法对这3个种群的Nei′s遗传距离作聚类分析,结果表明亚洲小车蝗不同种群的遗传分化程度与地理距离具有正相关关系。     

内蒙古亚洲小车蝗种群遗传多样性的微卫星分析

亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus Bei-Bienko是我国北方草原和农牧交错区主要的害虫之一。为了从分子水平评价内蒙古地区亚洲小车蝗种群的遗传多样性和种群间遗传分化, 本文采用8对微卫星引物对内蒙古15个地点的亚洲小车蝗种群进行遗传多样性分析。结果表明： 各位点有效等位基因数为3.4517~13.2881, 多态信息含量值为0.5601~0.8563, Shannon氏多样性指数在0.7018~4.1789之间。15个种群的平均期望杂合度为0.6836, Nei氏期望杂合度为0.5303~0.6513, 群体遗传距离为0.1092~0.4235, 群体分化率Fst平均值为0.1612, 基因流Nm平均值为1.6164。8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大, 基因交流程度中等, 个体间的遗传变异大于种群间的遗传变异。15个不同地点的亚洲小车蝗种群根据遗传距离共聚为6支。种群间遗传分化与地理距离呈正相关关系。高山和沙漠对不同地区亚洲小车蝗种群的迁移具有阻碍作用, 可能是形成遗传分化的主要原因。研究结果从分子水平探索不同地区亚洲小车蝗种群间的内在联系, 为制定亚洲小车蝗的综合治理策略提供了分子生物学的基础资料。     

棉花粉蚧化学感受蛋白基因PsCSP10的克隆及表达谱分析

本研究克隆出了棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley化学感受蛋白(CSPs)基因Ps CSP10的全长c DNA(Gen Bank登录号:KT958555),其核苷酸序列长640 bp,编码128个氨基酸,预测其成熟蛋白分子量14.99 k D,等电点6.61,且含有4个保守的半胱氨酸,符合昆虫CSPs的典型特征。该基因编码的氨基酸序列和其他昆虫化学感受蛋白基因编码的氨基酸序列相似性为50%-56%。应用Real-time PCR测定的结果表明棉花粉蚧各发育阶段中Ps CSP10均有表达,但在雄成虫中的相对表达量显著高于其他发育阶段。在分别用扶桑Hibiscus rosa-sinensis L.、棉花Gossypium hirsutum L.、马缨丹Lantana camara L.饲养获得的雄成虫中Ps CSP10相对表达量不存在差异。研究结果为进一步明确棉花粉蚧中Ps CSP10的功能奠定了基础。     

内蒙古天然草原不同放牧压力下亚洲小车蝗的食性及营养生态位（英文）

植物表皮蜡质中的饱和链烷作为内源指示剂广泛用于评价放牧家畜的食性和食量, 但用于天然草原蝗虫食性的评价研究较少。为了探讨天然草原蝗虫的食性及其生态位变化, 本研究以内蒙古天然草原为研究对象, 于2003年7-8月沿降水梯度选择3种典型植物群落（小针茅Stipa klemenzii、 羊草Leymus chinensis和大针茅Stipa grandis群落）, 在每个植物群落不同放牧压力下小区随机做20个植被样方, 样方内植物齐地面刈割, 测定其地上生物量和物种多样性, 取主要植物种测定其链烷模式, 同时采集放牧小区优势蝗虫种亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus的粪便, 测定其链烷模式, 运用链烷技术评价蝗虫的食性及其营养生态位。结果表明： 不同植物群落中优势牧草种类及其比例不同, 其链烷模式存在种间差异, 链烷技术可以评价亚洲小车蝗的食性。亚洲小车蝗的食性在不同植物群落及不同放牧压力下存在显著的差异, 在羊草和大针茅群落中, 亚洲小车蝗是禾草采食者, 主要采食羊草和糙隐子草Cleistogenes squarrosa, 且与绵羊的营养生态位重叠指数较低, 分别为0.0619和0.0172; 在小针茅群落中亚洲小车蝗是杂类草采食者, 主要采食无芒隐子草Cleistogenes songorica、 猪毛菜Salsola collina和小针茅, 且与绵羊的营养生态位重叠指数较高, 达到0.1815。因此, 放牧不仅改变了群落的植物种类组成, 而且直接影响了亚洲小车蝗的食物组成, 二者对食物资源利用存在一定程度的竞争。     

西花蓟马化学感受蛋白的cDNA克隆、时空表达分析及组织定位

【目的】研究西花蓟马Frankliniella occidentalis化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)在其嗅觉及化学感受系统中的作用。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆西花蓟马化学感受蛋白基因,用DNAMAN软件进行序列分析,使用BLAST进行同源性比较,采用MEGA6的Neighbor-joining法构建了进化树。通过实时定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)检测了西花蓟马不同发育期以及成虫不同组织(触角、头、足、胸、腹)中该基因的表达谱。免疫新西兰大白兔制备了Focc CSP1蛋白抗体,与样品切片中Focc CSP1蛋白以及10 nm胶体金颗粒偶联的羊抗兔二抗反应,经透射电镜观察,对该蛋白在西花蓟马成虫组织中进行免疫定位。【结果】克隆并鉴定了一个西花蓟马化学感受蛋白基因,命名为Focc CSP1(Gen Bank登录号:KM527949)。该基因c DNA序列全长597 bp,完整开放阅读框(ORF)288 bp,编码95个氨基酸,成熟蛋白分子量11.377 k D,等电点4.72,具有化学感受蛋白典型的4个保守半胱氨酸位点特征。Focc CSP1与东亚飞蝗Locusta migratoria Lmig CSP(Gen Bank登录号:CAJ01476.1)的氨基酸序列一致性最高,进化关系最近。Focc CSP1在西花蓟马不同发育阶段和成虫不同组织中均有表达,在羽化1 d的雌虫中相对表达量最高,其次是2龄若虫,蛹和成虫后期表达量最低;在触角和足中相对表达量较高。成功构建了重组表达质粒p ET-30a/Focc CSP1,并诱导表达,经Ni柱纯化,获得目的蛋白;免疫定位表明,该蛋白在西花蓟马触角、足、头等部位血淋巴中均大量存在。【结论】明确了西花蓟马化学感受蛋白基因Focc CSP1的核苷酸、氨基酸序列特征。Focc CSP1广泛分布在西花蓟马多个组织及各个发育期,据此推测该基因可能在西花蓟马嗅觉识别、感受机械刺激以及调节生长发育等方面扮演重要角色。     

黑河上游天然草地亚洲小车蝗蝗蝻与成虫多度分布与地形关系的GAM分析

环境异质性是生物空间格局形成与维持的重要条件, 蝗虫的空间分布是物种长期适应自然环境的结果, 反映了蝗虫与生存环境的协同进化机制。在2009年7-8月野外调查的基础上, 借助GIS和S-PLUS 8.0软件, 利用广义相加模型（GAM）研究了祁连山北坡黑河上游亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus蝗蝻与成虫多度分布与海拔、 坡向、 坡度和剖面曲率等6类地形因子之间的关系。结果表明： 亚洲小车蝗蝗蝻与成虫的多度分布与地形因子关系的GAM模型具有不同的模型结构、 模拟效果以及结果的稳定性, 能够较好地体现二者所受地形因子影响的差异。各地形因子对亚洲小车蝗蝗蝻与成虫多度的影响不尽相同, 海拔对二者的多度分布起主导控制作用, 蝗蝻与成虫的多度均随海拔的升高大体呈现倒“V”型变化趋势, 但蝗蝻在海拔梯度上的分布上限明显大于成虫。成虫主要集中分布在剖面曲率<0的区域, 蝗蝻主要集中分布在南坡与西南坡。亚洲小车蝗蝗蝻与成虫对环境选择的异质性属性, 使蝗蝻和成虫在相同地形要素的分布格局存在明显差异。     

小地老虎化学感受蛋白AipsCSP8的表达及配体结合特性分析

【目的】本研究旨在解析小地老虎Agrotis ipsilon化学感受蛋白AipsCSP8的表达谱及配体结合特征。【方法】利用qRT-PCR方法测定了AipsCSP8在小地老虎成虫头、胸、腹、足、翅、性腺(附腺)、触角、喙和下唇须以及雌雄虫羽化前后触角中的表达水平。体外重组表达AipsCSP8蛋白,通过荧光竞争结合实验测定重组蛋白AipsCSP8对24种性信息素、22种植物挥发物和10种化学农药的结合特性。【结果】qRT-PCR检测结果显示,AipsCSP8在小地老虎雄成虫的足和下唇须中表达量最高,在附腺和触角中的表达量次之;在雌成虫的触角中表达量最高,在足、性腺、下唇须中的表达量次之。另外,雄、雌虫触角中AipsCSP8表达量分别在成虫羽化前1 d和羽化当天达到顶峰。荧光竞争结合实验结果表明,重组蛋白AipsCSP8对植物挥发物邻苯二甲酸-丁酯(解离常数Ki=14.6 μmol/L)、苯乙醛(Ki=17.2 μmol/L)以及化学农药阿维菌素(Ki=12.9 μmol/L)均有较强的结合能力。【结论】化学感受蛋白AipsCSP8可能参与小地老虎嗅觉行为及味觉识别,并可能在小地老虎感受化学农药的过程中发挥作用。     

The chemosensilla on tarsi of Locusta migratoria (Orthoptera: Acrididae): Distribution,ultrastructure, expression of chemosensory proteins

The chemosensilla on the tarsi of Locusta migratoria were mapped using light microscopy, as well as scanning and transmission electron microscopy. Only chemosensilla chaetica were found on the tarsi. On the basis of their ultrastructure, these can be grouped into three main subtypes: short, long, and sunken sensilla chaetica. Short sensilla chaetica can be further divided into two groups containing 6 or 7 neurons. Long sensilla chaetica are mainly located on the lateral surface of the tarsi. Short sensilla chaetica were mainly found on the dorsal surface of the tarsi. Sunken sensilla chaetica were only found on the ventral surface, such as the pulvilli and arolium. Immunocytochemical localization of chemosensory protein (CSP) was performed on ultrathin sections of chemosensilla on tarsi. The antiserum against LmigCSP‐II intensively labeled all three types of sensilla chaetica. Gold granules were concentrated in the outer sensillum lymph surrounding the dendrite sheath, while the inner sensillum lymph containing dendrite branches was never labeled. Massive labeling with the anti‐LmigCSP‐II was also found in cuticle of the pulvilli on the ventral surface of tarsi. J. Morphol. 2009. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.