家蝇几丁质酶基因MDcht2的原核表达及其表达产物的酶学性质分析

几丁质酶是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类.本研究旨在利用大肠杆菌(Escherichia coli)原核表达系统获得高纯度的MDCht2重组蛋白,并从几丁质酶活性及抗菌活性两方面来初步探讨MDCht2的生物学功能.MDCht2的cDNA序列设计包含酶切位点EcoRⅠ、Hind Ⅲ和6xHis标签的引物,以家蝇3龄幼虫的...     

家蝇的养殖及其生理生化研究进展

家蝇是一种重要的可再生性昆虫资源.蝇蛆(家蝇幼虫)具有很高的营养价值,可用作动物饲料;其体壁富含几丁质,是药物的原材料;体内含有特殊的抗菌物质,具有很强的抗菌作用.本文综述了家蝇的生物学、生理生化特征、抗菌物质的应用、大量培养方法以及基因操作方面的进展,为可生性昆虫资源的研究提供了参考.     

四种昆虫饵料对穴蚁蛉幼虫生长发育及消化利用的影响

选择4种可规模化饲养的昆虫——米蛾Corcyra cephalonica、家蝇Musca domestica、斜纹夜蛾Spodoptera litura、甜菜夜蛾Spodoptera exigu幼虫来饲养穴蚁蛉Myrmeleon sagax(Walker)幼虫(俗称蚁狮),研究这4种饵料对蚁狮生长发育及消化利用的影响。结果显示,用家蝇幼虫饲养的蚁狮,其体重增长、相对生长率、化蛹率、蛹重均显著高于用斜纹夜蛾和甜菜夜蛾幼虫饲养的蚁狮,而幼虫历期则比斜纹夜蛾和甜菜夜蛾幼虫饲养的短;用米蛾幼虫饲养,虽然蚁狮体重增长、化蛹率和蛹重与用家蝇幼虫饲养的差异不显著,但其相对生长率却显著低于用家蝇幼虫饲养的蚁狮,幼虫历期也比用家蝇幼虫饲养的明显延长。同时食物消化利用的结果显示,用4种饵料饲养蚁狮,它们的近似消化率差异不显著,但食物利用率和食物转化率均以家蝇幼虫饲养的蚁狮最高。经分析比较,在4种饵料昆虫中,以用家蝇幼虫每4d喂蚁狮1次的饲养效果最佳。     

中国家蝇资源化利用研究进展

家蝇世代周期短、繁殖能力强,其幼虫营养丰富,含有多种生物活性物质,是一种重要的昆虫资源。本文综述了我国家蝇在多个领域利用的研究现状,从食品、保健、环保、工业和农业等方面阐述了家蝇资源的价值,并展望了家蝇的产业化开发前景。     

家蝇几丁质酶MDCht9基因的克隆表达与酶活分析

[目的]对MDCht9基因进行生物信息学分析,构建原核表达载体,获得重组蛋白,并测其酶学活性。[方法]构建邻位连接树研究MDCht9基因的分类归属及其与黑腹果蝇、冈比亚按蚊和致倦库蚊几丁质酶的进化关系,采用生物信息学软件,分析MDCht9基因及编码蛋白的理化性质,信号肽、二级结构等,预测蛋白质的功能;根据其c DNA序列设计引物,PCR扩增,以p ET28(+)为载体构建重组质粒,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,异丙硫代-β-D半乳糖苷(IPTG)进行诱导,表达产物用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,质谱鉴定纯化蛋白。几丁质酶活测定:以4MU-(Glc NAc)3为底物,测定重组蛋白的酶学活性。[结果]系统发育树表明MDCht9基因与果蝇Cht9基因同源性最高,其ORF全长1 401 bp,编码466个氨基酸,理论分子量为50 827. 2 Da,等电点为6. 97,属于亲水性蛋白。MDCht9基因编码蛋白的第1-22氨基酸为信号肽,剪切位点位于第22与第23位氨基酸之间。MDCht9蛋白的功能结构域位于第24-357位氨基酸间,是18家族几丁质糖基水解酶的催化域,第413-466位氨基酸之间的序列为几丁质结合区域。MDCht9蛋白的二级结构及三级结构显示有3种类型:以无规则卷曲为主(Cc),其次为α-螺旋(Hh)和β折叠(Ee)。构建了具有正确序列的MDCht9重组表达质粒,重组蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中表达;通过亲和层析柱纯化的重组蛋白质谱鉴定,与MDCht9序列一致,提示MDCht9重组蛋白获取成功。酶学活性表明不同浓度的MDCht 9重组蛋白均有几丁质酶活性,而且呈现一定的量效关系,0. 18 mg/m L重组蛋白的4 MU生成量为53. 63 U,0. 045 mg/m L重组蛋白的4 MU生成量为9. 97 U。[结论]采用原核表达系统成功获得MDCht9的重组蛋白,且重组蛋白有较强的酶活性,为进一步研究其功能奠定了基础。     

家蝇幼虫肠道细菌对其取食选择性和生长发育的影响

目的探究家蝇幼虫肠道细菌对幼虫取食与发育的影响,进而明确肠道细菌的部分功能。方法取3日龄家蝇幼虫,采用细菌传统分离法分离纯化其肠道内可培养细菌并进行分子鉴定,利用这些肠道细菌进行家蝇幼虫爬行选择实验,测定幼虫对不同细菌的选择性;利用这些肠道细菌发酵液与麦麸混合饲养家蝇幼虫,记录家蝇幼虫发育过程中的生物学参数,分别以LB培养原液与麦麸混合饲养的幼虫为阴性对照,以无菌水与麦麸混合饲养的幼虫为空白对照。结果在家蝇幼虫肠道中共分离出9个属10种细菌,分别为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、别雷斯不动杆菌(Acinetobacter bereziniae)、斯氏普罗威登斯菌(Providencia stuartii)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、纺锤形赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、居幼虫普罗威登斯菌(Providencia vermicola)和沙福芽胞杆菌(Bacillus safensis)。其中,除铜绿假单胞菌和斯氏普罗威登斯菌外,其余8种细菌对幼虫有显著吸引作用;除铜绿假单胞菌对家蝇生长有明显抑制作用以外,其余9种细菌对家蝇幼虫生长均有一定的促进作用,其中霍氏肠杆菌和别雷斯不动杆菌对其生长有显著促进作用。结论明确了家蝇幼虫肠道细菌的组成,确定了8种家蝇幼虫肠道细菌对其取食有吸引作用,9种细菌对其生长发育有促进作用。霍氏肠杆菌和别雷斯不动杆菌可作为添加剂用于家蝇的规模化饲养,以提高养殖效率。铜绿假单胞菌可作为生长抑制剂用于家蝇幼虫的防治。     

家蝇抗菌肽Attacin-2基因的克隆、序列分析和诱导表达

攻击素(attacin)作为昆虫抗菌肽之一, 在昆虫的先天免疫中起着重要作用。本研究通过家蝇Musca domestica EST序列筛选并结合RACE技术克隆了家蝇的Attacin-2基因(Mdatta2) cDNA序列。其全长819 bp, 包含一个726 bp的完整开放阅读框(open reading frame, ORF), 以及42 bp的5′末端非翻译区(5′-UTR)和51 bp的3′末端非翻译区(3′-UTR), 编码241个氨基酸残基, 推导的多肽N端22个氨基酸残基为信号肽序列。同源性分析表明, 其氨基酸序列与嗜凤梨果蝇Drosophila ananassae的Attacin一致性最高(46%)。以邻接法(Neighbor-Joining, NJ)构建的系统关系表明, 家蝇的Attacin-2与其他双翅目昆虫的Attacin起源于共同的祖先, 属于Attain_C超家族。应用实时荧光定量PCR的方法研究家蝇幼虫在受到外源细菌刺激时Mdatta2基因的表达, 结果显示, 在大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus分别刺激后3 h和6 h, 家蝇幼虫Mdatta2表达量出现显著上调。Mdatta2基因在家蝇幼虫体内呈诱导型表达, 表达水平随诱导时间的不同而变化, 提示Mdatta2基因可能在家蝇免疫防御过程中起着重要作用。     

家蝇种质资源描述规范及其综合评价

家蝇Musca domestica L.既是卫生害虫,又是重要的资源昆虫.根据家蝇的生物学性状特性以及利用价值,制定了家蝇种质资源描述规范和数据标准,为家蝇种质资源的评价提供了统一的标准和方法.在全国18省、市和自治区收集了54个家蝇地理种群,建立了国内最大的家蝇种质资源库,为家蝇优良品系的选育提供了资源.按照家蝇种质资源描述规范和数据标准对54个家蝇地理种群进行了标准化整理和数字化描述,描述和测定了家蝇种质资源的护照信息、标记信息、基本特征特性描述信息、图像信息、种质保存信息和共享方式共100多项指标,并对家蝇的产卵量、卵孵化率、老熟幼虫体重、幼虫发育历期等12个重要指标的数据进行了统计分析,发现家蝇各个地理种群的指标均有比较明显的差异,并利用DTOPSIS方法对上述家蝇种质资源进行了评价,其中优秀种群10个,良好种群33个,较差种群11个.     

家蝇抗菌肽基因MAF-1的表达模式及响应微生物刺激分析

Musca domestica antifungal peptide-1(MAF-1)是家蝇体(Musca domestica)内组成型表达的一种独特且具有良好抑菌效果的抗真菌肽.本研究利用实时荧光定量PCR技术分析MAF-1在家蝇不同发育时期、不同组织器官及家蝇3龄幼虫经微生物(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌)刺激后的表达特征.结果显示,MAF-1在家蝇各个发育时期的相对表达量依次为:2龄幼虫＞1龄幼虫＞3龄幼虫＞雄蝇成虫＞卵＞雌蝇成虫＞蛹;MAF-1在家蝇3龄幼虫各组织器官的相对表达量依次为:脂肪体＞唾液腺＞气管＞肠道＞体壁.通过超微量显微注射法向家蝇3龄幼虫体内注入病原微生物,其中金黄色葡萄球菌刺激后MAF-1的表达量呈下降趋势;大肠杆菌刺激后MAF-1的表达量先降低后升高再降低;白色念珠菌刺激后MAF-1的表达量先升高然后逐渐下降.本研究从RNA水平上说明了MAF-1的表达随着家蝇幼虫的生长发育阶段变化,对不同微生物刺激的响应具有不同的特征.同时MAF-1还是家蝇抵抗病原微生物感染的重要天然免疫分子,这为进一步研究其参与家蝇天然免疫防御过程提供了基础.     

家蝇抗菌肽基因MAF-1的表达模式及响应微生物刺激分析

Musca domestica antifungal peptide-1(MAF-1)是家蝇体(Musca domestica)内组成型表达的一种独特且具有良好抑菌效果的抗真菌肽.本研究利用实时荧光定量PCR技术分析MAF-1在家蝇不同发育时期、不同组织器官及家蝇3龄幼虫经微生物(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌)刺激后的表达特征.结果显示,MAF-1在家蝇各个发育时期的相对表达量依次为:2龄幼虫＞1龄幼虫＞3龄幼虫＞雄蝇成虫＞卵＞雌蝇成虫＞蛹;MAF-1在家蝇3龄幼虫各组织器官的相对表达量依次为:脂肪体＞唾液腺＞气管＞肠道＞体壁.通过超微量显微注射法向家蝇3龄幼虫体内注入病原微生物,其中金黄色葡萄球菌刺激后MAF-1的表达量呈下降趋势;大肠杆菌刺激后MAF-1的表达量先降低后升高再降低;白色念珠菌刺激后MAF-1的表达量先升高然后逐渐下降.本研究从RNA水平上说明了MAF-1的表达随着家蝇幼虫的生长发育阶段变化,对不同微生物刺激的响应具有不同的特征.同时MAF-1还是家蝇抵抗病原微生物感染的重要天然免疫分子,这为进一步研究其参与家蝇天然免疫防御过程提供了基础.