昆虫几丁质酶基因家族功能研究进展

昆虫几丁质酶的研究历史很长,研究内容也非常广泛;但仅局限于传统的方法研究某个昆虫单个基因的功能及应用。近年来,随着生物信息学和RNAi技术在生命科学研究工作中的广泛应用,在昆虫几丁质酶的研究方面也取得了较大进展。本文主要以生物信息学在几丁质酶家族基因鉴定和分类研究过程中的应用,以及利用RNAi技术分析几丁质酶不同家族成员在赤拟谷盗和褐飞虱两种昆虫生长发育中的功能比较分析,对全面认识昆虫几丁质酶基因家族功能和作用机理,并利用几丁质酶基因防治害虫奠定良好的基础。     

昆虫几丁质酶及其在害虫防治中的应用

几丁质是昆虫重要的结构性组分,在昆虫生长发育的各个时期都需要一定量的几丁质来维持其代谢平衡.昆虫几丁质酶可以降解昆虫体壁和围食膜中的几丁质,作为一种潜在的生物杀虫剂在害虫防治方面具有广阔的应用前景.随着对昆虫几丁质酶研究的不断深入,目前已克隆到了30余种昆虫几丁质酶,并应用于转基因作物和基因工程微生物中,对害虫具有一定...     

昆虫几丁质酶基因的分子特性概述

昆虫几丁质酶是分解昆虫体壁和中肠围食膜几丁质的重要酶类。已从烟草天蛾、家蚕等多种昆虫中分离到几丁质酶的cDNA和DNA序列。昆虫几丁质酶基因有着相似的分子特性,这些特性可为构建杀虫工程菌及转几丁质酶基因植物奠定基础。作者结合自己在该领域的工作,着重就昆虫几丁质酶基因结构特点,基因的拷贝数,基因在体内的时空表达以及异源表达及活性测定等多个方面的研究方法和研究进展进行了较为全面地介绍。     

几丁质酶的三级结构和催化机制

几丁质酶广泛存在于各种生物中 ,包括含有其底物 (几丁质 )的真菌、昆虫等生物中 ,也存在于不含几丁质的植物中。因而它在各种生物中有不同的作用。细菌产生几丁质酶可以分解几丁质物质而获得营养 ;真菌中几丁质酶在其细胞分裂和形态建成等方面发挥着作用 ;昆虫等节肢动物中几丁质酶在它们的蜕皮等生长发育中起着重要作用 ;植物以及高等动物的几丁质酶可能主要在于防御病原物的侵染。近来 ,由于几丁质酶在抗真菌中的作用而备受关注。几丁质酶根据其氨基酸序列的同源性被分成 1 8和 1 9两个家族。1 8家族广泛存在于各种生物中 ,而 1 9家族大…     

昆虫几丁质酶及其在植物抗虫品种改良中的应用

几丁质是昆虫外壳和围食膜的重要组成成分 ,在适当的时期昆虫分泌适量的几丁质酶降解几丁质以保证昆虫的正常生长。植物几丁质酶能够抵御病原菌的入侵 ,但是对昆虫没有明显的效果 ,而昆虫几丁质酶基因在转基因植物中的组成型表达却对昆虫具有明显的抗性。本文综述了昆虫几丁质酶的特性 ,阐述了昆虫几丁质酶及其在植物抗虫方面应用的研究进展。     

昆虫几丁质合成及其调控研究前沿

几丁质合成与降解是昆虫最重要的生理过程之一。本文根据国外和作者自己的研究,综述了昆虫几丁质合成及其调控研究进展。昆虫几丁质的生物合成通路始于海藻糖,终止于几丁质,其中共有8个酶参与。目前研究最多的为海藻糖酶和几丁质合成酶。昆虫存在2个海藻糖酶基因和2个几丁质合成酶基因。可溶性海藻糖酶基因对昆虫表皮的几丁质合成影响更大,而膜结合海藻糖酶基因则主要影响中肠的几丁质合成。几丁质合成酶A主要负责表皮和气管几丁质的合成,而几丁质合成酶B则负责中肠围食膜的几丁质合成。目前,昆虫几丁质合成的调控途径主要有两种:利用RNAi技术和几丁质合成抑制剂。     

致倦库蚊三个几丁质酶基因CqCht5-1,CqCht5-2和CqCht5-3的分析和表达

昆虫几丁质酶5作为昆虫代谢的关键酶类之一,进化上相对保守,在昆虫的生长发育中起到关键作用.致倦库蚊广布于中国南方大部分地区,是多种病原体的传播媒介.对致倦库蚊几丁质酶5基因(CqCht5)进行深入研究,将有利于新型生物类杀虫剂的开发和研制,进而有利于预防医学工作的进行.本研究通过生物信息学方法分析了致倦库蚊三个基因即CqCht5-1、CqCht5-2和CqCht5-3的基因位置和结构,参考蛋白结构域组成,预测蛋白质二级结构组成及三级结构,并基于氨基酸序列构建系统发育树;利用RT-qPCR手段确定三个基因在致倦库蚊不同发育时期的表达水平,初步探讨了它们的基因特征和在生长发育中的生物学作用,为进一步研究致倦库蚊几丁质酶功能奠定基础.     

谈谈植物中的几丁质酶

几丁质酶及其底物几丁质均广泛存在于自然界.由于几丁质酶及其降解产物在生物学、医学、化学、农业及环境科学等方面的潜在价值而越来越受到重视.着重介绍了几丁质酶的作用原理,植物的几丁质酶基因,植物中几丁质酶的特性以及几丁质酶在植物中的作用和在转基因植物中的应用.     

几丁质酶基因及其应用新进展

几丁质酶能降解真菌和昆虫细胞壁的主要成分几丁质而在生物防御中具有重要的作用。近年来随着重组DNA技术的进一步发展和对几丁质酶基因表达与调控机理研究的进一步深入,将几丁质酶基因导入植物增强其抗真菌能力方面的研究取得了较大进展,促进了几丁质酶的产业化应用。     

几丁质酶及其在抗植物真菌病害中的作用

几丁质酶 (ChitinaseEc .3.2 .1 4 )广泛存在于植物、动物及微生物细胞和组织中 ,参与多种生理过程。几丁质是构成大多数真菌细胞壁的主要成分。研究发现许多微生物都可以产生几丁质酶。几丁质酶的生物活性可显著抵抗植物真菌病害。对几丁质酶的研究历史和现状进行了综合论述 ,并对几丁质酶及其抗病性、几丁质酶在植物病害生物防治和抗病基因工程中的应用前景进行了展望。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.