桔小实蝇CYP4D46的克隆及其组织特异性表达研究

从桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)成虫体内提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术获得了一个新的细胞色素P450基因cDNA序列全长.该基因经细胞色素P450基因命名委员会命名为CYP4D46(Gen-Bank登录号:GU292422),其cDNA全长为1717 bp,包含1530 bp的完整开放阅读框(ORF),编码510个氨基酸,理论分子量约为58.40 kD,等电点为8.82.系统发育分析表明该基因与昆虫第4家族P450基因具有较高的同源性.实时定量PCR分析发现,CYP4D46基因在脂肪体中的相对表达量较高,分别是马氏管和中肠内的756倍和60倍,说明CYP4D46可能与脂肪体的重要生理功能相关.     

桔小实蝇肌球蛋白轻链2基因的克隆及表达分析

肌球蛋白轻链在生物的运动过程中具有重要作用, 本研究利用RT-PCR和RACE技术获得了桔小实蝇Bactrocera dorsalis （Hendel）肌球蛋白轻链2 (myosin light chain 2, MLC2)的cDNA全长序列, 命名为BdorMLC2。测序结果表明, BdorMLC2开放阅读框全长669 bp, 编码222个氨基酸残基。在线软件SMART分析显示, BdorMLC2具有2个Ca²⁺结合基序（EFh）结构域, 可以结合Ca²⁺, 属于肌钙蛋白C超家族成员。氨基酸序列比对表明, BdorMLC2与其他昆虫的肌球蛋白具有较高的序列一致性, 其中与黑腹果蝇Drosophila melanogaster MLC2的序列一致性高达93.2%。BdorMLC2在不同组织和时期的荧光定量PCR分析表明, BdorMLC2在桔小实蝇雄虫胸部的含量最高, 在前足、中足、后足和翅中也有较高的表达; BdorMLC2几乎在桔小实蝇发育的各个时期都有表达, 刚羽化成虫的表达量显著高于其他发育阶段。结果提示, BdorMLC2可能与桔小实蝇的肌肉收缩运动密切相关。本研究为深入研究桔小实蝇肌球蛋白的功能提供了理论依据。     

桔小实蝇超氧化物歧化酶基因SOD3的克隆及表达分析

采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增c DNA末端(RACE)技术克隆桔小实蝇SOD3基因,并命名为Bdor SOD3。Bdor SOD3阅读框全长531 bp,编码176个氨基酸,第1-20位氨基酸为其信号肽区域;该蛋白序列与桔小实蝇的另外一种SOD蛋白AGE89778.1序列的一致性最高,达98.7%;采用Swiss-model在线软件模拟构建Bdor SOD3蛋白的三维结构;采用半定量PCR方法,研究Bdor SOD3基因大肠杆菌诱导后的表达情况,结果表明,Bdor SOD3在处理与对照的24 h、48 h都有表达,但Bdor SOD3在处理后48 h表达量明显升高,结果暗示Bdor SOD3与桔小实蝇蛹对大肠杆菌的免疫机制有关。     

向日葵V-ATPasea3亚基基因的克隆及表达分析

采用RACE技术,从向日葵P50中克隆V-ATPase a3亚基基因c DNA全长,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR分析不同浓度、不同时间的Na Cl、ABA和PEG模拟干旱胁迫条件下V-ATPase a3亚基基因的表达特征,以及相同胁迫条件下该基因在向日葵不同器官的表达特征。序列分析表明,该基因c DNA全长2 873bp,含5'-UTR 109bp、3'-UTR 295bp及编码区2 469bp,编码822个氨基酸,其编码蛋白质的理论分子质量为204.55k Da,等电点为6.29,Gen Bank登录号为KU315054。该基因编码的蛋白质为疏水性的跨膜蛋白,亚细胞定位预测其在质膜上。向日葵V-ATPase a3亚基与已报道的10种植物的V-ATPase a3亚基的同源蛋白有高度相似的保守区域,在进化上与朝鲜蓟的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,向日葵受到Na Cl、ABA和PEG模拟干旱三种非生物胁迫后,V-ATPase a3亚基基因均上调表达,但表达模式不同,不同器官存在特异性表达差异。研究认为,V-ATPase a3亚基基因响应了向日葵非生物胁迫的应答,为加强对V-ATPase基因的利用奠定基础。     

褐飞虱V-ATPase d亚基基因的克隆与mRNA表达分析

液泡型H+-ATPase(V-ATPase)在昆虫生长发育过程中具有重要作用。本文通过RT-PCR获得褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)V-ATPase d亚基基因NlVHA-d的cDNA序列,并通过实时荧光定量PCR对NlVHA-d基因的表达进行了分析。结果表明,NlVHA-d基因编码349个氨基酸,不同昆虫V-ATPase d亚基高度保守。NlVHA-d基因在褐飞虱2龄若虫中表达量最高,雌虫表达量显著高于雄虫表达量。LD10和LD30三唑磷处理的羽化3 d短翅雄虫NlVHA-d基因相对表达倍数分别是丙酮处理的2.15和2.46倍。亚致死剂量三唑磷处理褐飞虱短翅雄虫NlVHA-d基因的表达上调可能与褐飞虱再猖獗相关。     

桔小实蝇烟碱型乙酰胆碱受体β亚基基因的克隆及mRNA表达分析

烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAChR)在昆虫中枢神经系统的递质传递过程中起着重要作用。本研究采用RT-PCR和RACE技术,从桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)体内克隆获得nAChRβ亚基的cDNA序列,命名为Bdβ3(GenBank登录号:JF974074)。测序结果表明,Bdβ3的cDNA序列全长1602bp,开放阅读框为1287bp,编码429个氨基酸残基,预测蛋白质分子量和等电点分别为48.8ku和5.81。通过对氨基酸同源性分析表明,Bdβ3具有nAChR亚基的典型特征,与其他昆虫nAChR亚基具有较高的氨基酸相似性,与黑腹果蝇nAChRβ3亚基具有49.78%的相似性。Bdβ3在桔小实蝇的不同发育时期和成虫的不同体段的实时定量PCR结果表明,Bdβ3在整个发育阶段均有表达,其中在成虫期的表达水平最高,这可能与Bdβ3主要在成虫期发挥作用有关;Bdβ3在桔小实蝇头部表达量最高,显著高于胸部和腹部。研究结果为深入分析桔小实蝇nAChR亚基的功能以及对多杀菌素的靶标抗性机制提供了基础数据。     

过表达ThVHAc1对拟南芥V-ATPase各亚基表达的影响

V-ATPase是多亚基复合蛋白,其c亚基负责V-ATPase的组装及质子通道的形成。本研究拟分析盐胁迫下过表达ThVHAc1基因拟南芥V-ATPase各亚基的表达,探讨过表达外源c亚基对拟南芥V-ATPase全酶响应盐胁迫表达模式的影响。实时荧光定量PCR结果显示,盐胁迫下,过表达外源ThVHAc1拟南芥V-ATPase 28个亚基的表达发生了明显改变,且拟南芥5个c亚基的表达均不同程度的被抑制。表明外源ThVHAc1基因能影响拟南芥V-ATPase各亚基的表达以调节V-ATPase全酶的活性,但各亚基的表达模式与V-ATPase活性非简单对应关系,各亚基互相协调决定V-ATPase活性。     

草鱼瘦素受体基因片段序列的克隆及其组织表达分析

根据斑马鱼、大西洋鲑和人等物种巴知的瘦素受体基因核苷酸保守区序列设计一对简并引物,通过RT-PCR法从草鱼肝胰脏中首次克隆获得草鱼瘦素受体基因的片段序列.该片段序列长713 bp,编码237个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼瘦素受体基因片段氨基酸序列与其他物种的相似性在35％ -86％之间.通过邻接法(Neighbor Joining,NJ)构建系统进化树显示,鱼类的瘦素受体独立聚成一支,草鱼与金鱼、斑马鱼聚成一支,再与日本青鳉、黑点青鳉、红鳍东方鲀和大西洋鲑聚成一支.通过实时荧光定量PCR分析草鱼瘦素受体基因的组织差异表达,结果表明,草鱼瘦素受体基因在肝胰脏、肌肉、脑、心脏、脾和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在脾脏组织中表达量最多,显著高于其他组织(P＜0.05),其次是心脏、脑、肌肉和肠系膜脂肪组织,在肝胰脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P＜0.05).     

内蒙古白绒山羊IGF-IR基因cDNA克隆及组织表达特异性分析

旨在克隆内蒙古白绒山羊IGF-IR基因并分析其基本表达模式.采用RT-PCR克隆基因,将得到的IGF-IR基因cDNA片段的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析.半定量RT-PCR进行组织特异性表达检测.获得了内蒙古白绒山羊IGF-IR基因3’端编码区2118 bp的cDNA序列(JN200823),编码705个氨基酸残基.核苷酸序列与牛的IGF-IR( XM606794.3)基因同源性为98％,相应的氨基酸序列同源性为99％.SMART分析表明,推导出的编码蛋白具有跨膜域,酪氨酸激酶催化域.半定量RT-PCR检测表明,IGF-IR基因在绒山羊脑、胰腺、肝、肾组织中均有表达.     

棉铃虫嗅觉受体基因的克隆及组织特异性表达

昆虫嗅觉受体是一个高度变异的蛋白家族,但是其中一类嗅觉受体很特殊,它们在不同昆虫体内高度保守。该文作者从棉铃虫Helicoverpa armigera体内克隆得到了这类受体基因,命名为ORHarm。ORHarm编码473个氨基酸残基,序列中有7个跨膜区,是典型的G蛋白偶联的受体。ORHarm与已经报道的昆虫同类嗅觉受体的同源性在60％以上,与近缘种烟芽夜蛾Heliothis virescens嗅觉受体的同源性高达99.4％。半定量RT-PCR研究表明,ORHarm主要在棉铃虫成虫触角中表达,在喙中也有表达,但表达量较低,在成虫其他的部位不表达;在棉铃虫发育的各个时期,如卵、幼虫、蛹和成虫体内,也都有表达。ORHarm不仅在感受挥发性气味物质的过程中起着重要的作用,而且也参与液态化学刺激的识别过程。     

橘小实蝇交配行为观察

在实验室内对橘小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）的交配行为进行了观察。描述了橘小实蝇交配中雄虫的“求偶场”,雄雄相遇、雌雌相遇、雌雄相遇时的相互反应,雌雄虫的交配行为与交配后行为。     

桔小实蝇不同发育阶段过冷却点的测定

对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)不同发育阶段的过冷却点进行了测定。结果表明：同一虫期个体间的过冷却点出现不同程度的变异,但均服从正态分布。不同虫期的过冷却点差异显著,其中蛹的过冷却点最低（-12.2℃～-15.0℃）。老熟幼虫的过冷却点为-8.1℃。成虫的过冷却点最低值为7日龄雄虫（-10.5℃）和雌虫（-10.1℃）,最高值为60日龄雄虫（-5.9℃）和雌虫（-6.4℃）,但同一发育时期的雌、雄成虫之间的过冷却点没有差异。测定结果提示蛹期最有可能是该虫在温带地区越冬的虫态。     

延迟交配对橘小实蝇繁殖适度的影响

橘小实蝇Bactrocera dorsalis Hendel是一种世界性的入侵害虫,严重为害多种经济果蔬。本文通过响应面分析方法,研究了延迟交配对橘小实蝇交配率、产卵量、孵化率和寿命的影响。结果表明,交配率随雌虫交配日龄的延迟先增后减,雌、雄成虫均为35日龄处理组中的交配率最高,为81.00%±2.00%;而雄虫交配日龄的延迟则对其卵孵化率有明显的负面作用,在56日龄雄虫与35日龄雌虫处理组中,其卵孵化率最低,仅为27.56%±4.55%。雌成虫产卵量和寿命受到雌、雄虫双方交配日龄的的影响,产卵量（y）与雄虫日龄（x1）和雌虫日龄（x2）的回归方程为y=514.36+3.08x1-11.05x2,雌成虫寿命（y）与雄虫日龄（x1）和雌虫日龄（x2）的回归方程为y=35.85+0.23x1+0.40x2。研究结果为田间使用性信息素迷向法防治橘小实蝇提供了理论依据。     

寄主对桔小实蝇耐寒性的影响

为了研究寄主营养对桔小实蝇耐寒性的作用,测定了以15种果蔬饲养的桔小实蝇1日龄蛹的过冷却点(supercooling points,SCP); 再选取南瓜、西红柿、柑桔、番石榴和杨桃等5种果蔬,测定了桔小实蝇3龄老熟幼虫、1日龄蛹、3日龄蛹、5日龄蛹、7日龄蛹和雌雄成虫的过冷却点,并观察了1日龄蛹的低温存活力。结果表明：（1）15种果蔬饲养所得的桔小实蝇1日龄蛹SCP均值在-11.03℃～-13.17℃,不同寄主发育的桔小实蝇SCP值存在显著性差异,其中以取食蒲桃的最高,为-11.03℃,取食苦瓜的最低,为-13.17℃。（2）5种果蔬饲养所得的桔小实蝇各虫态的SCP均值存在极显著差异(F_(4,863)＝35.6,P<0.01); 同一寄主上的桔小实蝇不同虫态之间SCP均值也达到极显著性差异(F_(6,863)＝392.9,P<0.01); 且寄主和发育龄期之间存在着极显著的交互作用(F_(24,863)＝9.4,P<0.01)。（3）桔小实蝇各发育阶段,SCP值表现一定变化： 老熟幼虫发育至1日龄蛹,SCP值变化不大; 蛹发育至3、5和7天过冷却能力明显增强,降至-20℃左右,但他们之间没有明显区别; 羽化后3～5天的成虫SCP值又升高至-10℃左右。老熟幼虫、1日龄蛹和2～3日龄成虫与3日龄、5日龄和7日龄蛹的SCP值之间有显著性差异。（4）将5种果蔬饲养所得的桔小实蝇1日龄蛹置于6℃和-3℃下进行较长时间(1～8天)和较短时间(1～8 h)的低温处理,发现番石榴、杨桃和南瓜发育的蛹经低温处理后的校正羽化率较西红柿和柑桔发育的蛹高; 同样在0℃、3℃、6℃和9℃处理(2天)的实验中,得出相似的结果。因此,本实验结果表明桔小实蝇幼虫由于生活寄主的不同使得其下一代蛹的耐寒性产生了差异,引起其差异的原因值得进一步研究。     

桔小实蝇线粒体基因组全序列及其分析

桔小实蝇Bactrocera dorsalis线粒体基因组全序列对研究实蝇分子系统进化具有重要意义。本研究通过DNA测序和克隆技术,对桔小实蝇mtDNA全序列进行了测定和分析。结果表明：桔小实蝇线粒体基因组全长15 915 bp（GenBank序列号: DQ845759）。基因组碱基组成为39.3%A,16.2%C,10.2%G,34.3%T,由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一个非编码的控制区域（A+T-rich区）组成。7个蛋白编码基因和13个tRNA基因从J链编码,其余6个蛋白编码基因和9个tRNA基因从N链编码。位于J链上的蛋白编码基因具有近似的A、T含量,而位于N链上的蛋白编码基因的A的含量明显高于T的含量。以mtDNA COⅠ基因为例,比较了桔小实蝇与其他14种实蝇的亲缘关系,结果显示其与同亚属（果实蝇亚属Bactrocera）内的其他近缘种相互间的同源性很高。     

桔小实蝇和番石榴实蝇幼虫取食阶段的种内竞争

种内竞争是实蝇的重要生态学特性。本文研究比较了近缘种桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)和番石榴实蝇B.correcta(Bezzi)在幼虫人工饲料中种内竞争的密度效应。研究结果显示,桔小实蝇和番石榴实蝇都有密度过低效应,均表现出发育历期较长、蛹较轻和成活率较低;结合蛹重和成活率两个重要参数指标,明确了桔小实蝇和番石榴实蝇的最宜密度均在5-20头虫/10 g饲料;不同生长参数之间的变化均有一定的正负相关性。当种群密度超过最宜密度,桔小实蝇和番石榴实蝇均有明显的种内竞争现象,随着种群密度的升高,种内竞争越激烈。其主要表现为化蛹率和羽化率不断下降、幼虫历期逐渐缩短、蛹历期不断延长和蛹逐渐变小;当100头虫/10 g饲料时,桔小实蝇和番石榴实蝇成活率从86.00%±4.2688%和86.00%±4.1096%分别下降到60.08%±2.5166%和76.33%±2.2333%。桔小实蝇和番石榴实蝇的种内竞争的密度效应极具相似性,推测这两种实蝇有类似的种群调节机制,但番石榴实蝇的幼虫比桔小实蝇的拥有更强的抗拥挤能力。     

Purification and biochemical characterization of glutathione S-transferases from four field populations of Bactrocera dorsalis (Hendel) (Diptera: Tephritidae)

Glutathione S-transferases (GSTs) are a group of detoxification enzymes that catalyze the nucleophilic addition of glutathione to a wide variety of endogenous and xenobiotic compounds. In this study, GSTs were purified from four field populations of Bactrocera dorsalis with different insecticide susceptibilities by glutathione-agarose affinity chromatography. The populations were collected from Dongguan (DG) and Guangzhou (GZ) of the Guangdong Province, Haikou of the Hainan province (HN), and Kunming of the Yunnan province (YN), China. Differences in GST characteristics among the four populations were studied using purified enzyme samples through comparative SDS-PAGE, kinetic, and inhibition experiments. The specific activities of the purified enzymes were similar, but the purification yield of the GZ population (31.54%) was the lowest. SDS-PAGE analysis showed only one band at approximately 23 kDa for these four populations. Kinetic analyses showed that the affinities of the purified GSTs from the GZ and YN populations for 1-chloro-2.4-dinitrobenzene (CDNB) were much higher than those of GSTs from the other two populations, whereas the HN population had the highest catalytic capability in terms of V(max) value. The optimum temperature for CDNB conjugation was 37 °C and the optimum pH was 7.5 in all four populations. Inhibition kinetics showed that ethacrynic acid, diethyl maleate, tetraethylthiuram disulfide, curcumin, bromosulfalein, and β-cypermethrin had excellent inhibitory effects on GSTs in the four populations of B. dorsalis, but the low inhibitory effects of malathion and avermectin did not differ between populations. These results suggest that GSTs may have a role in detoxification of β-cypermethrin in B. dorsalis.     

云南桔小实蝇五个地理种群的遗传分化研究

对云南省瑞丽、景洪、化念、元江、河口的桔小实蝇5个地理种群共27个个体的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ) 基因进行了部分序列测定。序列的碱基变化中转换明显多于颠换、无碱基的插入和缺失。5个地理种群中共有27个多态位点和23种单倍型,其中2种为共享单倍型。桔小实蝇5个地理种群的Fst值在0.0364～0.1364之间(P>0.05), Nm值在3.88～13.25之间。对其所有单倍型聚类分析发现,单倍型在系统树中的分布散乱、混杂,没有显示出明显的地理分布族群。分析认为5个地理种群间已存有一定程度的遗传分化,但分化的程度还比较低。造成5个种群这种遗传分化的因素主要与地理隔离有关,而种群间低程度的遗传 分化估计与桔小实蝇在云南的发展历史及生态适应有关。