绿盲蝽磷脂酶C(AlPLC)的表达、纯化及酶学性质

【目的】本文在前期获得绿盲蝽Apolygus lucorum磷脂酶C基因(Al PLC)的基础上,明晰Al PLC基因在绿盲蝽不同日龄若虫中的表达特征,阐明Al PLC重组蛋白的酶学性质。【方法】qRTPCR法分析1-13日龄绿盲蝽若虫Al PLC的表达量;构建含有Al PLC基因的原核表达载体p Czn1-Al PLC;进一步将该表达载体经IPTG诱导表达和蛋白纯化,获得具有磷脂酶活性的重组蛋白;以pNPPC(P-硝基苯基磷酸胆碱)为底物测定不同温度和不同p H下的重组Al PLC蛋白酶活性,最终确定了其酶活性的最佳p H和最适温度。【结果】Al PLC mRNA在绿盲蝽测定的若虫期持续表达,在4,8,12以及13日龄若虫中表达量相对较高。重组蛋白Al PLC可在大肠杆菌Escherichia coli中表达一个约79 k D的蛋白,12%SDS-PAGE显示该蛋白主要以包涵体形式存在;经过变性,复性获得具有磷脂酶活性的纯化蛋白。在蛋白浓度为0.25 mg/m L条件下,该酶最适温度为57℃(179.54±3.96 nmol/μg·min),最适p H为8.5(374.99±2.84 nmol/μg·min)。【结论】结果表明Al PLC在绿盲蝽若虫中表达具有特异的发育历期特性,获得的重组蛋白在较高温度和碱性环境下有较高磷脂酶活性。本研究结果为后续在蛋白水平上解析Al PLC的功能奠定基础。     

绿盲蝽表皮蛋白基因AlCP17的克隆、多克隆抗体制备及表达谱分析

【目的】本研究旨在通过克隆绿盲蝽Apolygus lucorum表皮蛋白(cuticular protein, CP)基因AlCP17、制备其多克隆抗体和分析其时空表达特性,为AlCP17蛋白功能的研究奠定基础,也为进一步解析绿盲蝽表皮发育过程中的信号通路图谱提供依据。【方法】基于前期转录组数据克隆绿盲蝽AlCP17的cDNA全长序列并进行生物信息学分析;构建AlCP17原核表达载体pCZN1-AlCP17并转化大肠杆菌Escherichia coli进行体外表达,利用纯化后的重组蛋白制备AlCP17蛋白多克隆抗体;qRT-PCR检测AlCP17在绿盲蝽不同发育阶段(1-5龄若虫和成虫)和3龄初期若虫不同组织(头、胸、足、中肠、脂肪体和表皮)中的表达谱。【结果】克隆获得绿盲蝽AlCP17全长cDNA序列(GenBank登录号：OM302231),其开放阅读框长594 bp,编码197个氨基酸,预测蛋白分子量为21.69 kD,理论等电点为6.11。编码的蛋白质具有典型的表皮蛋白结构特征,含有节肢动物表皮蛋白几丁质保守结合域(non-cysCBD),即Chitin＿bind＿4结构域;氨...     

绿盲蝽气味受体基因AlucOR40的克隆及功能研究

【目的】从绿盲蝽Apolygus lucorum触角中克隆气味受体基因Aluc OR40,研究该气味受体基因在绿盲蝽不同组织中的表达水平,然后对该基因的功能进行研究,为理解绿盲蝽的嗅觉识别机制提供理论基础。【方法】在绿盲蝽成虫触角转录组测序与分析的基础上,通过PCR技术克隆得到气味受体基因Aluc OR40的全长序列。用半定量RT-PCR研究该基因在雌雄虫不同组织中的表达水平。然后通过爪蟾卵母细胞体外表达该基因,并结合双电极电压钳检测了该气味受体对60种气味分子包括绿盲蝽性信息素组分和植物挥发物的反应。然后,利用触角电位技术测定羽化后3 d的绿盲蝽成虫对Aluc OR40的气味配体的触角电位反应。【结果】克隆了Aluc OR40(Gen Bank登录号:KU886190)。Aluc OR40编码398个氨基酸,蛋白具有7个跨膜结构域,N末端位于胞内,C端位于细胞外,符合昆虫气味受体的典型特征。半定量RT-PCR的结果显示,Aluc OR40在触角中特异表达,且在雄虫触角中的表达水平高于雌虫。双电极电压钳记录结果显示,Aluc OR40只对反-2-己烯醇一种气味分子具有特异反应。EAG实验结果表明,羽化后3 d的绿盲蝽雌雄虫都对反-2-己烯醇有反应,且雄虫触角的EAG反应显著高于雌虫。【结论】结果提示Aluc OR40参与了绿盲蝽对反-2-己烯醇的识别过程,推测其在绿盲蝽交配过程中雄虫对雌虫的识别中发挥作用。     

绿盲蝽八个普通气味受体基因的克隆及功能鉴定

【目的】本研究旨在克隆绿盲蝽Apolygus lucorum的气味受体基因,明确这些气味受体基因在绿盲蝽成虫不同组织中的表达水平及对主要寄主植物挥发物的电生理反应,为揭示绿盲蝽对寄主植物的识别机制提供理论基础。【方法】在绿盲蝽成虫触角转录组测序与分析的基础上,通过PCR技术克隆得到8个具有完整ORF的气味受体基因序列。用qPCR研究这8个基因在雌雄成虫不同组织(触角、无触角的头、胸、腹、足和翅)中的表达水平。然后通过爪蟾卵母细胞体外表达结合双电极电压钳技术测试这些气味受体对56种气味化合物的电生理反应。【结果】克隆得到了绿盲蝽8个气味受体基因AlucOR9, AlucOR16,AlucOR38, AlucOR53, AlucOR55, AlucOR56, AlucOR57和AlucOR58的cDNA全长序列(GenBank登录号:MN905538-MN905545)。这些气味受体含有7个跨膜结构域,且N末端位于胞内,C末端位于胞外,符合昆虫气味受体的典型特征。qPCR结果表明,这8个气味受体基因均在绿盲蝽成虫触角中高表达,而在其他组织中低表达,其中除AlucOR38外的其他7个气味受体基因在雌雄成虫触角间存在显著的表达差异。双电极电压钳记录结果显示,AlucOR57对其中15种气味化合物(苯甲醛、氧化石竹烯、庚醛、反-2-己烯醛、乙酸苯甲酯、桃金娘烯醛、4-乙基苯甲醛、乙酸壬酯、四氢芳樟醇、十三烷、反-3-己烯醇、2-丙烯酸丁酯、丙酸丁酯、乙酸辛酯和乙酸戊酯)有反应,其余7个气味受体对测试的全部气味化合物均无反应。【结论】AlucOR57对测试的一些气味化合物有反应,推测其在绿盲蝽的寄主识别过程中发挥重要作用;其他7个气味受体对测试气味化合物均无反应,其功能有待进一步研究。     

飞蝗雌成虫脂肪体G蛋白偶联受体鉴定及其在卵发育中的功能

【目的】本研究旨在鉴定飞蝗Locusta migratoria雌成虫脂肪体中表达的G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)基因,揭示其在飞蝗卵发育和卵巢生长中的功能。【方法】基于前期获得的第1个促性腺周期内飞蝗雌成虫脂肪体转录组数据,鉴定和聚类分析GPCR基因;qRT-PCR检测GPCR基因在卵黄发生期飞蝗雌成虫脑、胸腹神经节、脂肪体、卵巢和中肠的组织特异性表达模式;通过RNAi实验分析GPCR基因在卵发育和卵巢生长中的功能。【结果】在飞蝗雌成虫脂肪体转录组中新鉴定到了29个GPCR基因。qRT-PCR分析显示,PTH/PTHrPR1和MSR分别在飞蝗雌成虫脂肪体和胸腹神经节中显著高表达,Mthl4,Mthl6和GPR119L在中肠中显著高表达,Octβ1R,CrzR,CCAPR,LGR2,mGluR和GABABR在脑中的表达水平显著高于在其他组织中的。RNAi筛选发现敲降5个GPCR基因CCAPR,PTH/PTHrPR1,ADGRL3,Mthl15和DHR的表达显著抑制飞蝗初级卵母细胞发育和卵巢生长。【结论】本研究结果有助于揭示昆虫高繁殖力的...     

黑尾叶蝉卵黄原蛋白受体基因cDNA的克隆、序列分析及表达模式

【目的】卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor,VgR)属于低密度脂蛋白受体,通过介导内吞作用为发育中的卵母细胞摄取卵黄原蛋白,为胚胎发育提供营养物质,在昆虫生殖过程中发挥关键作用。为研究黑尾叶蝉Nephotettix cincticeps VgR(NcVgR)基因的生理功能及其在生殖中的作用,本研究克隆并解析了NcVgR基因的序列,并对其时空表达进行了研究。【方法】根据黑尾叶蝉转录组数据信息,利用RT-PCR克隆了NcVgR基因,并进行了生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR研究了不同发育时期、成虫不同组织NcVgR的表达水平。【结果】NcVgR c DNA序列全长6 676 bp,开放阅读框长度5 568 bp,编码1 855个氨基酸,预测编码蛋白的分子量为206 k D,N端前17个氨基酸为信号肽。序列分析显示,NcVgR具有低密度脂蛋白家族的5个经典保守域,即:配体结合域(ligand-binding domain,LBD)、表皮生长因子前体同源域(EGF-precursor homology domain,EGFP)、O-糖链结构域(O-linked sugar domain,OLSD)、跨膜域(transmembrane domain,TMD)和胞质尾域(cytoplasmic domain)。系统发育分析表明,NcVgR与褐飞虱N.lugens VgR亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果显示,NcVgR转录起始时间为5龄若虫,羽化后转录水平逐渐上升,至羽化后8 d达到峰值,随后下降。有意思的是,随着黑尾叶蝉产卵,NcVgR转录水平再次上升,至羽化后16 d达到最高水平。组织定位结果显示,NcVgR在黑尾叶蝉雌成虫卵巢中特异性高表达,而在雌成虫脂肪体和肠道中微量表达,在雌成虫脑及雄成虫中均未检测到表达。【结论】NcVgR在黑尾叶蝉雌成虫卵巢中特异性表达,并且不同发育时期具有不同的表达量,这为研究黑尾叶蝉的生殖调控机理提供了分子信息。     

荒漠甲虫小胸鳖甲低温响应几丁质酶基因Mpcht19的克隆及表达模式分析

【目的】探索荒漠昆虫小胸鳖甲Microdera punctipennis低温响应的分子机理并挖掘其耐寒基因。【方法】根据低温转录组数据筛选并克隆小胸鳖甲几丁质酶基因,并进行生物信息学分析;通过实时荧光定量PCR和免疫组织化学法分析该基因在成虫不同组织中和4℃低温胁迫下的表达模式分析。【结果】从小胸鳖甲成虫克隆获得一个几丁质酶基因Mpcht19(Gen Bank登录号:KY126382)。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白Mp CHT19属于Ⅳ型昆虫几丁质酶,理论分子量约为27.18 k D,无信号肽,具亲水性。系统进化分析表明,Mp CHT19与赤拟谷盗Tribolium castaneumⅣ型几丁质酶Tc CHT19同源性最高,氨基酸序列一致性为34.05%。实时荧光定量PCR结果显示,Mpcht19在成虫脂肪体和后肠中高表达,具有组织特异性;该基因的表达还受4℃低温诱导。免疫组织化学分析结果显示,在4℃低温下Mp CHT19蛋白在脂肪体和后肠中表达。【结论】Mpcht19基因的表达具有组织特异性,并受低温诱导。研究结果有助于深入研究几丁质酶与小胸鳖甲耐寒性的关系。     

蠋蝽热激蛋白基因AcHsp83a和AcHsp83b的克隆、表达谱及对高低温和UV-B胁迫的响应

【目的】探索天敌昆虫蠋蝽Arma chinensis响应高低温和UV-B胁迫的分子机制。【方法】利用RT-PCR克隆蠋蝽热激蛋白基因Hsp83a和Hsp83b,并利用生物信息学分析其序列特征；利用RT-qPCR检测Hsp83a和Hsp83b在蠋蝽不同发育阶段(卵、1-5龄若虫、雌成虫和雄成虫)、成虫不同组织(头、胸、腹、翅、触角、脂肪体、足、马氏管、口器、中肠、卵巢和精巢)及38℃高温、4℃低温0(CK), 6和24 h时和UV-B胁迫0(CK), 6和12 h时雌成虫和雄成虫中的表达量。【结果】克隆获得蠋蝽2个Hsp90基因，分别命名为AcHsp83a(GenBank登录号：OP791883)和AcHsp83b(GenBank登录号：OP791884),开放阅读框(ORF)分别长2 172和2 163 bp,分别编码723和720个氨基酸，编码蛋白相对分子量分别为83.12和82.90 kD,等电点(pI)分别为4.94和4.97,C末端序列都含保守基序EEVD,均为胞质型热激蛋白。AcHsp83a和AcHsp83b高度保守。AcHsp83a在卵中表达量最高，AcHsp83b在成虫中...     

绿盲蝽毒死蜱抗性和敏感品系乙酰胆碱酯酶-2基因的克隆、序列分析及表达水平

【目的】为了明确绿盲蝽Apolygus lucorum乙酰胆碱酯酶-2(acetylcholinesterase-2,ACh E2)与毒死蜱抗性的关系。【方法】本研究利用RACE技术获得了绿盲蝽ACh E2基因(Al-ace2)的全长序列,并检测了Al-ace2在绿盲蝽毒死蜱抗性品系(BZ-R)及敏感品系(SLF和BZ)中的氨基酸序列多态性及mRNA相对表达量。【结果】Al-ace2开放阅读框长1 935 bp,编码644个氨基酸残基;推导的氨基酸序列含有ACh E的典型结构,如催化三联体、氧阴离子洞、胆碱结合位点及围绕活性位点丝氨酸的保守结构域FGESAG。与两个敏感品系(SLF和BZ)相比,绿盲蝽毒死蜱抗性品系BZ-R Al-ace2基因中存在T552M氨基酸替换,发生频率为5%,但此位点氨基酸并不保守,也不靠近活性位点,推测其与抗性无关。在绿盲蝽SLF,BZ和BZ-R品系中,Al-ace1表达量均约为Al-ace2的3倍,且Al-ace2转录水平在3个品系间无显著差异。【结论】结果说明,在绿盲蝽体内ACh E2是次要表达的乙酰胆碱酯酶,该ACh E2可能与绿盲蝽BZ-R品系对毒死蜱的抗性无关。     

黑肩绿盲蝽耐饥饿能力的研究

【目的】为早期释放黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis提供理论依据,研究了黑肩绿盲蝽不同虫态耐受饥饿及低温的能力。【方法】室内条件下,比较了稻苗+水、无苗有水和无苗无水三种食物条件下黑肩绿盲蝽耐饥力大小。【结果】适温(26℃)下,黑肩绿盲蝽3龄若虫、5龄若虫和成虫在稻苗+水的存活时间显著高于无苗有水,无苗有水时的存活时间又显著高于无苗无水,表明稻苗对于黑肩绿盲蝽有营养作用,取食稻苗有助于提高黑肩绿盲蝽的耐饥力。黑肩绿盲蝽成虫耐饥力最强,3龄若虫和5龄若虫接近,有苗有水时,3龄若虫、5龄若虫和成虫的平均存活时间分别为2.10、2.22和4.25 d。在低温(15℃)下,水稻苗对黑肩绿盲蝽成虫的存活不利,有苗有水时雌雄成虫的存活时间均低于无苗有水处理,其中雌成虫两处理间的差异显著(P=0.001)。【结论】黑肩绿盲蝽对饥饿和低温有较强的耐受性,以成虫最强,水稻生长前期田间释放时以成虫为宜。     

绿盲蝽丝氨酸蛋白酶基因AlSP4的克隆及取食不同寄主植物后的表达谱分析

胰蛋白酶类和胰凝乳蛋白酶类丝氨酸蛋白酶是盲蝽科昆虫消化系统内重要的消化酶。为了更好地了解丝氨酸类蛋白酶在绿盲蝽Apolygus lucorum消化系统中的作用, 本研究首次克隆了绿盲蝽丝氨酸蛋白酶基因AlSP4 (GenBank登录号为JQ609682)。序列分析结果表明, 该基因开放阅读框长999 bp, 编码332个氨基酸, 预测分子量为36.84 kDa, 理论等电点为5.35, N末端疏水区包含有16个氨基酸组成的信号肽。蛋白特征分析表明, 该基因翻译后的蛋白质具有丝氨酸蛋白酶的典型特征, 即氨基酸序列中具有组氨酸(His)、 天门冬氨酸(Asp)以及丝氨酸(Ser)残基组成的酶活性催化中心三元件; 该基因翻译后还具有明显的胰蛋白酶前体的特征, 即此基因具有信号肽、 激活肽以及胰蛋白酶N末端保守的起始氨基酸序列(IVGG)。利用荧光定量PCR技术对绿盲蝽雌、 雄成虫取食不同寄主植物后AlSP4的表达谱进行分析, 结果表明: 相对于其他寄主植物, 雌成虫取食Bt棉后AlSP4的表达量最高, 并显著高于取食常规棉后的表达量(P＜0.01)。雄成虫取食茼蒿后AlSP4的表达量最高; 雄成虫取食Bt棉后, AlSP4的表达水平仅次于取食茼蒿后的表达量, 也显著高于取食常规棉后的表达量(P＜0.01)。由此可见, AlSP4是绿盲蝽取食Bt棉后的重要消化酶基因, 对绿盲蝽适应Bt棉取食具有重要作用。     

亚洲玉米螟卵黄原蛋白基因的克隆、表达谱及对UV-A胁迫的响应

【目的】本研究克隆亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因,分析其表达模式,旨在探究UV-A胁迫对亚洲玉米螟Vg基因表达及生殖力的影响。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆亚洲玉米螟Vg基因的全长,并用生物信息学方法分析其特征;利用RT-qPCR检测亚洲玉米螟不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、蛹和成虫)、雌成虫不同组织(头、足、表皮、卵巢、中肠和脂肪体)中和雌成虫在UV-A胁迫不同时间(0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5和4 h)下该基因的相对表达量。测定UV-A照射不同时长(0, 1, 2, 3和4 h/d)后亚洲玉米螟成虫的生殖及F_1代发育情况。【结果】克隆获得亚洲玉米螟Vg基因的序列,命名为OfVg(GenBank登录号:MK782978)。该基因全长5 760 bp,开放阅读框(ORF)长5 331 bp,编码1 776个氨基酸,蛋白相对分子量为202.10 kD,等电点为9.06。OfVg包含Vg-N, DUF 1943D和VWD 3个功能结构域,无跨膜区结构。系统发育分析表明,OfVg与鳞翅目其他昆虫的Vg的亲缘关系最近。发育表达谱表明,OfVg基因在雌成虫中表达量显著高于其他龄期的表达量,且在雌虫羽化24 h时OfVg表达量最高;组织表达谱表明,OfVg基因在雌成虫脂肪体中特异表达。UV-A照射能诱导雌成虫OfVg的表达,随着照射时间的延长,其表达量先下降再快速上升,在照射3.5 h时其表达量最高,然后骤降;UV-A处理1, 2和3 h/d雌成虫的产卵量显著增加,且F_1代幼虫发育历期显著延长。【结论】OfVg基因在亚洲玉米螟不同发育阶段、雌成虫不同组织中和UV-A照射不同时间的雌成虫中差异表达。本研究为深入研究UV-A胁迫对亚洲玉米螟发育和繁殖的影响奠定了基础。     

牧草盲蝽实时定量PCR内参基因的筛选

【目的】筛选出适合牧草盲蝽Lygus pratensis在不同条件下稳定表达的内参基因。【方法】选取编码牧草盲蝽α-微管蛋白、β-微管蛋白、肌动蛋白、延伸因子、琥珀酸脱氢酶复合体A、泛素、转录起始因子TFIID亚基、谷胱甘肽S-转移酶、核糖体蛋白L32及TATA盒结合蛋白的10条基因为候选内参基因,采用qRT-PCR技术测定其在牧草盲蝽不同性别成虫、成虫不同组织、不同龄期、对功夫菊酯不同抗性成虫、不同温度及不同杀虫剂分别处理后的成虫共6类样品中的表达量;采用BestKeeper, geNorm, NormFinder及RefFinder 4种计算程序对各候选基因的表达稳定性进行评价。【结果】依据获得的有效qRT-PCR数据前提,利用不同计算方法综合分析得出：在牧草盲蝽成虫不同组织中和对功夫菊酯不同抗性成虫中最稳定表达的内参基因均为RPL32;不同温度处理、不同性别成虫中、不同杀虫剂处理和不同龄期牧草盲蝽中最稳定表达的内参基因分别为UBQ, SDHA, β-tubulin和TAF。通过geNorm软件判断配对变异数确定的内参基因最佳数目,结合RefFinder对基因表达稳定性综合排序的结果可得：牧草盲蝽不同成虫组织中、不同性别成虫中、不同龄期、对功夫菊酯不同抗性成虫中、不同温度及杀虫剂分别处理的成虫等各组的最优内参基因组合分别为RPL32+TAF, SDHA+GST, TAF+GST+UBQ, RPL32+GST, UBQ+ACT+β-tubulin和β-tubulin+TAF+RPL32。【结论】本研究获得的牧草盲蝽在不同条件下表达最稳定及最适内参基因组合,都可用于后续的基因定量表达研究。     

绿盲蝽体内寄主植物DNA提取方法的优化

【目的】优化绿盲蝽Apolygus lucorum体内植物DNA提取方法,为绿盲蝽寄主利用习性研究发展DNA分子追踪技术。【方法】首先分别利用CTAB法、两种试剂盒法提取绿盲蝽中肠内DNA样本,比较分析其中的棉花DNA检出率。其次,利用1%~1.5%的次氯酸钠溶液漂洗绿盲蝽成虫,比较不同漂洗处理对绿盲蝽体表植物DNA的清除效率以及对体内棉花DNA检出率。【结果】不同提取方法对绿盲蝽中肠内棉花DNA检出率存在显著影响,其中CTAB法提取的中肠样本中棉花DNA的检出率最高。将绿盲蝽成虫在1%~1.5%次氯酸钠中漂洗5 s,可清除成虫体表的植物DNA污染,且不破坏体内的棉花DNA;漂洗30 s后,体内棉花DNA检出率明显降低。【结论】本研究证实了利用整头绿盲蝽成虫代替其中肠提取的绿盲蝽DNA样本的可行性,并明确了成虫体内植物DNA高效提取的方法,为进一步利用DNA分子追踪技术研究绿盲蝽田间寄主选择与取食行为奠定了重要基础。     

军配盲蝽对五种网蝽捕食作用研究

【目的】网蝽科Tingidae害虫严重危害我国农林经济作物,盲蝽科Miridae昆虫作为该虫的主要天敌类群之一,对网蝽害虫的绿色防控具重要意义。为明确军配盲蝽Stethoconus japonicus(Schumacher)雌、雄成虫对5种重要网蝽害虫的控害潜能,评价其生防潜力。【方法】在恒定条件(温度(26±1)℃,相对湿度70%±5%,L︰D=14︰10)下研究了军配盲蝽雌、雄成虫对茶网蝽Stephanitis chinensis(Drake)、梨网蝽S.nashi(EsakietTakeya)、桂花网蝽Eteoneussigillatus(Drakeet Poor)、入侵害虫菊方翅网蝽Corythucha marmorata(Uhler)和悬铃木方翅网蝽C. ciliate(Say)成虫的捕食选择性及捕食作用。【结果】军配盲蝽雌、雄虫对5种网蝽捕食选择率大小依次为茶网蝽悬铃木方翅网蝽梨网蝽菊方翅网蝽桂花网蝽,且雌虫比雄虫选择偏好性更强;军配盲蝽对5种网蝽的平均捕食量存在显著性差异,雌虫较雄虫平均捕食量大;军配盲蝽雌、雄虫对5种网蝽的捕食功能反应均符合HollingⅡ型,对茶网蝽捕食效能a'/Th最高,最大日捕食量1/Th,分别为36.2和28.6头,其次为悬铃木方翅网蝽,而对桂花网蝽捕食效能最低,最大日捕食25.4和18.7头。【结论】军配盲蝽成虫对5种网蝽均具有较好的控害潜能,对茶网蝽和入侵害虫悬铃木方翅网蝽有较强的选择偏好性和捕食效能,研究为准确评价军配盲蝽捕食网蝽的生防潜能提供了理论依据。     

薇甘菊颈盲蝽细胞色素P450 PmCYP4基因克隆及表达分析

【目的】薇甘菊颈盲蝽是入侵植物薇甘菊的天敌昆虫。CYP4家族基因在专食性昆虫与宿主植物的相互作用中发挥着极其重要的作用,探明其在不同部位的表达情况,可为薇甘菊生物控制提供科学依据。【方法】采用RACE技术克隆薇甘菊颈盲蝽CYP基因,实时荧光定量PCR检测其在不同部位的表达情况。【结果】PmCYP4C1基因全长1713 bp,其中ORF长1500 bp,共编码500个氨基酸,理论分子质量为57.44 ku,无信号肽;与其他昆虫CYP4家族基因的同源性大于40%,与温带臭虫CYP的亲缘关系最近。该基因在雌、雄虫各部位均有表达,且都是足部的表达量明显地高于其他部位;雌、雄虫的表达差异在于雄虫翅膀中的表达量明显地高于触角和残体,但在雌虫中这3个部位的表达量无显著差异,且雄虫翅膀中的表达量显著地高于雌虫,是其2.37倍。【结论】薇甘菊颈盲蝽PmCYP4基因除参与代谢有毒物质外,其主要功能可能是编码与薇甘菊颈盲蝽运动相关的酶。     

悬铃木方翅网蝽触角气味结合蛋白基因鉴定

【目的】悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata是专性危害悬铃木属Platanus植物的外来入侵害虫,本研究旨在获得该害虫触角中气味结合蛋白(OBPs)基因信息,以期寻求有效控制害虫的嗅觉分子靶标。【方法】利用Illumina HiSeq~(TM) 4000高通量测序技术对悬铃木方翅网蝽雌雄成虫触角进行转录组测序并对测序结果进行生物信息学分析;通过实时荧光定量PCR(qPCR)方法,分析OBP基因在悬铃木方翅网蝽雌雄成虫触角中的表达模式。【结果】对悬铃木方翅网蝽雌雄成虫触角6个样品的转录组测序,共获得40.87 Gb clean reads,各样品的序列长度均达到6.31 Gb。转录组数据分析共鉴定出26个推测的悬铃木方翅网蝽OBP基因,其编码蛋白中24个(CcilOBP1-24)属于Classic OBPs,CcilOBP25/26属于Plus-C OBPs;与半翅目其他昆虫相关OBPs系统发育分析表明,大部分CcilOBPs形成独立一簇,少数与其他半翅目昆虫OBPs直系同源。qPCR分析显示,有11个OBP基因在雌雄成虫触角中表达量差异显著,其中有9个OBP基因(CcilOBP5/6/9/10/17/18/21/24/25)在雄成虫触角中显著高表达,有2个OBP基因(CcilOBP14/16)在雌成虫触角中显著高表达。【结论】本研究获得了悬铃木方翅网蝽成虫触角气味结合蛋白基因信息,研究结果为生物控制该害虫提供了重要基础数据和候选分子靶标。     

黑肩绿盲蝽外生殖器及其感器的超微结构

黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis Reuter是稻飞虱重要天敌之一.为分析黑肩绿盲蝽成虫生殖器上与生殖有关的感器类型,本文通过扫描电镜对黑肩绿盲蝽雌成虫交配孔和产卵器,雄成虫交配器感器分布进行了观察.结果表明,黑肩绿盲蝽雌成虫交配孔有毛形感器Ⅱ(TSⅡ)和锥形感器Ⅱ(BSⅡ)2种感器;产卵器上...     

梨小食心虫Minus-C气味结合蛋白的分子克隆、表达谱及结合特性分析

【目的】通过克隆梨小食心虫Grapholita molesta的Minus-C气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因,并测定其在成虫不同组织中的表达量及其重组蛋白对气味配体的结合能力,推测其嗅觉生理功能。【方法】基于梨小食心虫雌虫触角转录组测序数据,利用RT-PCR克隆MinusC OBP基因的完整编码区;qPCR测定该基因在成虫不同组织[触角、头(去除触角)、胸、腹、足、翅]中的表达量;构建原核表达系统表达重组蛋白,利用SDS-PAGE和Western blot检测蛋白的表达和纯度;运用荧光竞争结合实验测定重组蛋白与35种气味配体的结合能力。【结果】成功克隆了梨小食心虫的一个Minus-C OBP基因,命名为GmolOBP14(GenBank登录号:MF066361)。GmolOBP14开放阅读框长411 bp,编码136个氨基酸,成熟蛋白具有4个保守的半胱氨酸残基,属于Minus-C OBP亚家族。GmolOBP14在雌雄成虫的不同组织中均有表达,但在雄成虫翅和雌成虫触角中的表达量显著高于同性别的其他组织。重组蛋白GmolOBP14与气味配体的结合谱较窄,仅能与16种配体表现出不同程度的结合活性,其中与梨酯和十二醛的结合能力较强,解离常数Ki分别为6.92和12.74μmol/L;与癸醛、十四醛、顺-3-己烯-1-醇、苯甲醇和己酸丁酯有中等程度的结合活性,Ki分别为25.54,20.61,24.35,23.44和23.33μmol/L;GmolOBP14对性信息素组分没有结合活性,提示该蛋白不参与对性信息素的感受和识别。【结论】根据GmolOBP14基因的组织表达特点及其重组蛋白的结合特性,推测GmolOBP14除具有选择性结合和运输寄主植物挥发物的作用外,还参与与嗅觉无关的生理过程。     

梨小食心虫谷胱甘肽S-转移酶GmolGST6的基因克隆、原核表达和酶学特征

【目的】克隆一种梨小食心虫Grapholita molesta触角中谷胱甘肽S-转移酶(glutathione Stransferase,GST)基因并分析其结构特征,明确其表达特点及该基因编码蛋白的酶学特征,以期为该基因的功能研究提供理论依据。【方法】根据梨小食心虫雌虫触角转录组数据,利用RT-PCR克隆梨小食心虫GST基因;通过实时荧光定量PCR测定该基因在成虫触角、头(去触角)、胸、腹、足和翅中的转录水平;利用原核表达系统和Ni离子亲和层析技术表达和纯化梨小食心虫GST重组蛋白,并对重组蛋白的稳定性和酶促动力学参数进行分析。【结果】获得了梨小食心虫谷胱甘肽S-转移酶基因GmolGST6(GenBank登录号:MF503496)的完整编码序列,开放阅读框为645 bp,编码214个氨基酸,分子量为24.21 kD,理论等电点为5.10;进化树分析和三维结构模拟表明GmolGST6属于Delta亚家族。qPCR测定结果表明,GmolGST6基因在雌雄成虫触角中高丰度表达,且在雄虫触角中的表达量显著高于雌虫。重组蛋白GmolGST6具有催化通用底物CDNB的活性,并且在pH7.5,40℃时具有最高的酶活力。重组蛋白GmolGST6的米氏常数K_m为0.21±0.06 mmol/L,最大反应速度V_(max)为14.02±1.40μmol/min·mg。【结论】根据GmolGST6的表达特点及其重组酶对模式底物CDNB的催化活性,推测在触角中高丰度表达的GmolGST6具有参与降解外源物质、保护嗅觉系统免受外源性物质毒害的功能。