不同日龄和吊飞过程中桔小实蝇成虫飞行肌能量代谢相关酶活性的变化

【目的】明确桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)飞行肌对能源物质的利用。【方法】通过生化方法测定了能源物质代谢相关5种酶[3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、柠檬酸合酶(CS)和3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)]活性的变化。【结果】桔小实蝇成虫中所测的5种酶活性随日龄的变化而变化,4日龄GAPDH,GDH,LDH和CS活性最高,20日龄HOAD活性最高。吊飞过程中,GAPDH,GDH和CS的活性变化基本一致,随吊飞时间的延长活性逐渐升高;LDH和HOAD的活性变化雌、雄虫完全不同。雄虫LDH活性除吊飞2 h外其他时间均高于静息状态,雌虫则始终低于静息状态;雄虫HOAD活性只有吊飞24 h低于静息状态水平,而雌虫吊飞后HOAD活性一直在静息状态水平及以下波动。【结论】桔小实蝇飞行所利用的能源物质包括糖类和脂肪,以糖类能源为主。吊飞过程中,雄虫除可以进行高速有氧代谢以外,还具备一定的无氧代谢能力,而雌虫只进行有氧代谢;雄虫能利用脂肪供给能量,雌虫则几乎不动用脂肪。研究结果为进一步阐明桔小实蝇的迁飞行为机制提供了依据。     

粘虫飞行肌中与能量代谢有关的酶活性研究

该文报道粘虫Mythimna separata (Walker ) 蛹及不同日龄成虫飞行肌中与3 种代谢途径有关的5 种酶,即3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、3-羟酰辅酶A 脱氢酶(HOAD)、柠檬酸合成酶(CS)活性的变化。成虫羽化后,这5 种酶的活性大多数都高于蛹期,表明成虫飞行肌与能量代谢有关的活动比蛹期高。不同日龄成虫飞行肌的能量代谢特点为：成虫羽化后糖酵解循环的活性增加;1 日龄进行糖酵解的能力较强,2 日龄即具备较强的脂肪代谢能力,2～5日龄糖及脂肪代谢的能力基本相当,但7日龄脂肪代谢的能力较强。1～7日龄粘虫蛾飞行肌具有较高的GDH 和LDH活性,这既是粘虫蛾飞行肌能进行高度有氧代谢的重要标志,也是其具有一定无氧代谢能力的最好说明,而飞行肌中较高的CS活性则是粘虫蛾具有较强飞行能力的重要保证。对成虫GAPDH∶HOAD 活性进行分析比较的结果还显示,粘虫蛾持续飞行的能源物质既有脂类也有糖类,而不仅仅只限于脂类。     

胡杨种子萌发过程中几种相关酶的活性变化

在室温条件下,胡杨种子保留冠毛贮藏可适当延长其生命力;室温贮藏带冠毛的胡杨种子,前20 d萌发率降低幅度不大.随着种子贮藏时间的延长,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均先上升后下降,峰值出现时间与种子室温贮藏20 d相对应;脱氢酶活性先上升后下降再回升,峰值出现时间也与种子室温贮藏20 d相对应;酸性磷酸酯酶(ACP)活性与种子萌发率同步下降.室温贮藏40 d的带冠毛胡杨种子仍有22.3%的萌发率.     

家蚕3-羟酰辅酶A脱氢酶基因全长cDNA克隆及其在质型多角体病毒感染家蚕的差异表达

家蚕质型多角体病毒(Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus,BmCPV)是家蚕的重要病毒病原之一,往往给养蚕业生产造成极大危害。我们以前的研究运用基因芯片技术在感染质型多角体病毒的家蚕中肠中鉴定出一个差异表达的3-羟酰辅酶A脱氢酶蛋白基因(Bombyx mori3-hydroxyacyl-CoA dehyrogenase protein gene-Bm3HAD)。本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆了该基因,其全长cDNA序列为1168bp,包含一个83bp5’端非翻译区序列(5’-UTR)、一个930bp的开放阅读框(ORF)和一个155bp的3’端非翻译区序列(3’-UTR);基因结构分析发现该基因由5个外显子和4个内含子组成。RT-PCR结果显示该基因在家蚕中肠、脂肪体、血液、丝腺及生殖体中均有表达。荧光定量PCR结果表明该基因在BmCPV感染初期为上调表达,随着病毒感染的进展,该基因的表达水平逐渐降低,并转变为下调表达。研究结果为进一步研究BmCPV对家蚕致病的分子机制提供了有益的信息。     

粘虫中肠α-淀粉酶活性的敏感性研究

研究了不同酶反应缓冲体系、pH值、氯离子浓度以及噁唑哒嗪对5龄2日粘虫 Pseudaletia separata Walker 中肠α－淀粉酶活性的影响。结果表明,乙酸-乙酸钠缓冲体系（pH 5.8）和磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲体系（pH 8.0）有利于增强α-淀粉酶活性,比活力最高分别达到4.49和4.97。在乙酸-乙酸钠缓冲体系（pH 5.8）中,5、10、20、40和80 mmol/L氯离子浓度引起α-淀粉酶活性呈现先减弱后增强的变化规律,而在磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲体系（pH 8.0）中仅呈现减弱的趋势。1.4 mmol/L噁唑哒嗪对α-淀粉酶活性的抑制率可达70%,但抑制程度随着反应体系中蛋白含量的增加而逐渐降低。     

牦牛睾丸组织能量代谢相关酶活力的分析

为了解牦牛Bos grunniens睾丸组织在性成熟前后与能量代谢相关的几种酶活力变化,对九龙牦牛睾丸组织中参与糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和线粒体呼吸链中几种酶活力做了测定.结果显示,性未成熟的九龙牦牛睾丸组织中β-羟脂酰CoA脱氢酶(HAD)活力显著高于成年九龙牦牛(P<0.01),而乳酸脱氢酶(LDH)、异柠檬酸脱氢酶(ICDH)、细胞色素氧化酶(COX)活力未见显著差异,提示脂肪酸β-氧化在性成熟前的牦牛睾丸组织能量代谢中可能发挥重要作用.     

杜仲橡胶合成相关酶基因HMGR的克隆与表达分析

为解析HMGR基因在杜仲橡胶生物合成中的作用,本研究以杜仲良种华仲6号叶片和果皮为材料,参考杜仲基因组和转录组数据,克隆了杜仲HMGR基因,命名为Eu HMGR,全长1770 bp,编码590个氨基酸。实时荧光定量PCR测定结果显示,EuHMGR基因在果皮中的表达量于5月中旬达到最大值,而在叶片中的最大值出现在7月中旬。通过索氏提取测定相应时期果皮和叶片的含胶量表明,果皮中的含胶量从4月中旬到5月下旬迅速增加,而叶片中的含胶量一直平稳增长。分析不同发育时期果皮和叶片Eu HMGR基因表达量和含胶增长速率相关性发现,果皮Eu HMGR基因在不同发育时期的相对表达量和含胶增长速率呈显著正相关,而二者在叶片中无明显相关性。因此,推测Eu HMGR基因的表达与杜仲果皮中橡胶生物合成相关。     

苦皮藤素V对东方粘虫中肠V-ATP酶AB亚基复合物水解ATP活性的抑制作用

苦皮藤素V是一种对昆虫具有毒杀活性的化合物,从植物苦皮藤（Celastrus angulatus Max）中分离出来。目前,已发现苦皮藤素V可与粘虫中肠液泡型ATP酶（V-ATPase）的H、B和a亚基结合,但是其具体作用机理还尚不清楚。本研究将大肠杆菌(Escherichia coli)中表达得到的东方粘虫中肠V-ATPase A亚基突变体TSCA和V-ATPase B亚基包涵体洗涤、溶解后进行复性,获得可溶性AB亚基复合物后采用亲和层析纯化。将纯化好的AB亚基复合物测定H+K+-ATPase活性,证明其有ATP水解活性。随后,测定苦皮藤素V对复合物ATPase的抑制活性,发现加入苦皮藤素后,复合物ATPase活性降低。因此,其可能是通过抑制了AB亚基复合物的ATPase活性,从而产生了杀虫效果,证明AB亚基复合物为苦皮藤素V的潜在靶点之一。这为了解苦皮藤素与V ATPase相互作用机制打下了基础,也为进一步开发新型杀虫药物奠定了基础。     

菊花等十五种中药对大鼠胆固醇代谢的影响

 大鼠口服菊花、郁金及刺五加水煎剂(剂量按药典成人用量折算)三周后,抑制其肝微粒体羟甲基戊二酰辅酶A还原酶的活力,并激活肝微粒体胆固醇7α-羟化酶。在相同状况下,首乌及川芎可抑制羟甲基戊二酰辅酶A还原酶,虽然对胆固醇7α-羟化酶亦有激活作用,但统计学上无意义。泽泻、蒲黄、丹参、黄精、虎杖、延胡索及菌陈等则只抑制肝微粒体羟甲基戊二酰辅酶A还原酶,而对胆固醇7α-羟化酶无作用。黄芪及枸杞对肝微粒体羟甲基戊二酰辅酶A还原酶的活力虽然稍有激活作用,但统计学上无意义。我们实验状况下,上述十五种中药只有菌陈能显著地提高大鼠血清高密度酯蛋白胆固醇的含量。刺五加水煎液对肝微粒体羟甲基戊二酰辅酶A还原酶和胆固醇7α-羟化酶活力调节作用是通过可逆的磷酸化及脱磷酸化作用而实现的。 山楂及刺五加水煎剂,在体外对大鼠肝微粒体羟甲基戊二酰辅酶A还原酶具有强烈的抑制作用。其作用机理亦是通过可逆的磷酸化及脱磷酸化作用进行的。     

菊花等中药水煎剂对离体大鼠肝细胞微粒体羟甲基戊二酰辅酶A还原酶的作用机理

The isolated rat hepatic microsomal preparation was incubated with the aqueous extracts of Flos chryranthemi(菊花), Curcuma aromatica Salisb(郁金), Acan- thopanax senticosus (刺五加), Rhizoma ligustici wallichii (川芎), Radix polygoni multiflori (首乌) and Fructus crataegi pinnatifidae (山楂), respectively (37% 20 min). The activity of hydroxymethlglutaryl coenzyme A reductase was found to decrese about 30 % corresponding to the action of 50mmol/L NaF at similar condition. The mechanism of action of the Chinese drugs was the inhibition of cytosolic protein phosphatase and the activation of cytosolic hydroxymethylglutaryl CoA reductase kinase. Both the results of these two actions suppressed the activity of HMG-CoA reductase.     

脱氧鬼臼毒素对粘虫几种代谢酶系的影响

脱氧鬼臼毒素是砂地柏Sabina vulgaris Ant.中的主要杀虫活性成分之一。为探讨其作用机理,以叶碟饲喂法处理粘虫Mythimna separata Walker 4龄幼虫,测定了饲喂处理12h、24 h、36 h、48 h和72 h后试虫的羧酸酯酶（CarE）、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和多功能氧化酶(MFO)的活性。结果表明：脱氧鬼臼毒素对粘虫羧酸酯酶的活性无明显影响;对酸性磷酸酯酶具有明显的抑制作用,且随着处理时间的延长,抑制作用增强;对碱性磷酸酯酶的影响较为复杂,表现为先抑制,后有所恢复,再被抑制的变化过程;对谷胱甘肽S-转移酶处理12 h后活性变化不明显,24 h后被抑制,36 h后逐渐激活,与对照差异极显著;对细胞色素P450酶系的O-脱甲基酶活性具有明显的抑制作用。     

Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫中肠几种酶活性的影响

为阐明Bt杀虫蛋白对次要靶标害虫粘虫Mythimna separata (Walker) （鳞翅目： 夜蛾科）的生理学影响, 本研究分析比较了粘虫高龄幼虫在室内取食低剂量Cry1Ac杀虫蛋白6, 12, 24和36 h后, 其体内主要的解毒酶（酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶）、 保护酶（超氧化物歧化酶、 过氧化氢酶和过氧化物酶）和中肠蛋白酶（总蛋白酶、 强碱性类胰蛋白酶、 弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶）等活性的变化。结果表明, 取食Cry1Ac杀虫蛋白后, 粘虫幼虫体内相关酶活力呈现不同的变化趋势： （1）酯酶、 谷胱甘肽-S-转移酶、 过氧化物酶(POD)、 类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活力较对照显著降低（P<0.05）; （2）超氧化物歧化酶(SOD) 活力较对照显著升高（P<0.05）; （3）过氧化氢酶(CAT) 活力于6, 12和24 h显著低于对照（P<0.05）, 36 h时显著高于对照（P<0.05）。结果提示Cry1Ac杀虫蛋白主要通过抑制粘虫幼虫中肠解毒酶和蛋白酶的活性, 扰乱SOD, CAT 和POD 3种保护酶的动态平衡而干扰幼虫的正常生理代谢, 从而起到毒杀粘虫的作用。     

马桑内酯对粘虫体内蛋白质和消化酶的影响

用马桑内酯分别对粘虫采用注射和饲喂处理,48 h后测定粘虫不同部位消化酶活性及蛋白质含量,以探讨马桑有效成分的作用及其杀虫机理.结果显示:(1)注射羟基马桑毒素处理后粘虫组织中蛋白质含量(与丙酮处理比较)均降低,皮组织降低幅度最大为29.47%,饲喂处理后各组织中蛋白质含量均升高,其中皮组织的升高幅度最大为56.87%;但该毒素对粘虫体内蛋白酶和羧酸酯酶的影响不明显.(2)注射与饲喂马桑亭、马桑宁,粘虫体内蛋白质含量均明显比对照处理升高,蛋白酶活性增强,其中饲喂马桑亭处理的粘虫血淋巴中蛋白质含量升高最大为511.49%,蛋白酶活性增强幅度最大为4 640.26%.马桑亭和马桑宁均可使粘虫组织中羧酸酯酶活性降低,其中饲喂马桑宁处理降低幅度最大为82.94%.结果表明:羟基马桑毒素对粘虫体内蛋白质代谢的影响与用药方式有关,马桑亭和马桑宁处理后的粘虫体内蛋白质含量增高、蛋白酶活性增强及酯酶活性降低均达到显著水平.     

斑蝥素对粘虫几种代谢酶及多酚氧化酶的影响

为进一步探讨斑蝥素的杀虫作用机理, 本研究采用叶碟饲喂法处理粘虫Mythimna separata（Walker）5龄幼虫, 测定了饲喂处理后6, 12, 24, 36和48 h试虫体内羧酸酯酶(CarE)、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)、谷胱甘肽 S-转移酶(GST)和细胞色素P450 Ο-脱甲基酶及多酚氧化酶(PPO)的活性。结果表明: 斑蝥素可显著激活羧酸酯酶, 处理后48 h酶比活力最大, 为同期对照的1.68倍; 酸性磷酸酯酶在处理后6和12 h活性变化不明显, 处理24 h后逐渐被激活, 且与对照差异显著(P＜0.05); 明显抑制碱性磷酸酯酶, 且随着处理时间的延长, 抑制作用增强; 对Ο-脱甲基酶表现为先抑制后激活的趋势; 谷胱甘肽S-转移酶表现出先激活后抑制的影响; 离体活体条件下均可显著抑制PPO活性。可见, 斑蝥素可明显影响昆虫的代谢酶系, 且其对碱性磷酸酶和多酚氧化酶的抑制作用可能与其毒杀作用有关。     

三种植物源杀虫活性成分对东方粘虫中肠细胞的毒力测定

采用MTT([3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基]四氮唑溴盐)比色法、中性红摄取法和台盼蓝拒染法,分别测定植物源杀虫活性成分苦皮藤素Ⅴ、白鲜碱和梣皮酮对中肠细胞的毒力。结果表明:急性分离的东方粘虫中肠细胞能在Grace’s昆虫细胞培养基中维持生长;3种供试药剂对中肠细胞均有明显的细胞毒性。MTT比色法、中性红摄取法和台盼蓝拒染法测得苦皮藤素Ⅴ对中肠细胞的LC50依次为9.0,7.79和10.94μg/mL;白鲜碱为27.85,31.77和36.42μg/mL;梣皮酮为186.66,164.00和192.34μg/mL。     

松油烯-4-醇对粘虫的致毒机制

采用华氏呼吸仪法、常规生化酶活力测定等方法,测定松油烯-4-醇熏蒸处理对粘虫Mythimna separata(Walker)幼虫呼吸作用、血淋巴理化性状、体内酶系活性等的影响。结果表明,松油烯-4-醇显著地影响粘虫的呼吸作用,不同中毒阶段试虫的呼吸率均显著提高,呼吸商发生改变;血淋巴理化性状也发生一定程度的变化,血淋巴总量随中毒程度的加深呈下降趋势,兴奋期、痉挛期、昏迷期血淋巴总量分别为对照试虫的85.55%、70.39%、38.47%,血淋巴比重呈上升趋势,pH值和渗透压变化不大;体内Na+-K+-ATP酶的活性受到明显抑制,头部组织中Na+-K+-ATP酶活性的抑制率在兴奋期、痉挛期分别达36.4%、80.2%,中肠组织中Na+-K+-ATP酶活性的抑制率达50%左右,对乙酰胆碱脂酶活性影响不大,对酯酶则是先激活后抑制。松油烯-4-醇对Na+-K+-ATP酶活性的抑制可能与粘虫最终死亡有关。     

粘虫咽侧体静止激素的初步分离纯化

用放射化学的方法,检测粘虫Mythimna separata幼虫脑提取物中咽侧体静止激素(Allatostatin,AS)样的活性物质。发现粘虫幼虫脑中含有AS样的活性物质,可抑制离体咽侧体(Corporaallata,CA)的保幼激素(Juvenile hormone,JH)的生物合成。用1个脑当量的幼虫脑提取物,对CA的JH合成的抑制率达51%。幼虫脑提取物经胰蛋白酶水解后,AS活性显著降低,表明幼虫脑中的活性物质是肽类或蛋白质类物质。幼虫脑提取物用Sep-Pak柱初步纯化,有活性的组分经高压液相色谱(HPLC)分离,洗脱组分的AS活性测定表明,有AS活性的组分主要集中在组分1～20和组分30～60,其中对离体CA的JH合成的抑制大于50%的组分有3、5、11、40、54和60。     

细辛醚对粘虫幼虫的毒力及几种重要酶系的影响

采用点滴法测定了细辛醚对粘虫Mythimna separate Walker 5龄幼虫的触杀毒力,观察了细辛醚对粘虫的致毒症状,并测定了对不同中毒阶段其头部或中肠乙酰胆碱酯酶（AChE）和腺苷三磷酸酶(ATPase)离体活性以及乙酰胆碱（ACh）含量的影响。结果表明：细辛醚对粘虫5龄幼虫12 h的触杀LD₅₀值为106.93 μg/头;中毒粘虫依次表现出兴奋、痉挛、麻痹和死亡等症状,类似于神经毒剂的致毒症状,但试虫从中毒到死亡历期较长,且中毒试虫肠内有气泡产生,此现象异于典型的神经毒剂;对Na+,K+-ATPase有较强的抑制作用,在兴奋期、痉挛期和麻痹期,酶抑制率分别为33.29%、44.45%和23.98%;对AChE活力在不同阶段的抑制率分别是21.64%、29.75%和35.22%;ACh含量有所增加。     

粘虫成虫在气流场中飞行行为的观察研究

通过改进悬吊测飞技术、室内风洞和野外雷达相结合的观测方法,研究了粘虫在气流场中的飞行行为特征及其与气流的关系。直筒风洞自由飞行观测的结果表明,粘虫蛾对气流有明显行为反应,表现为头部迎风起飞和迎风飞行的特性;在3.0～5.5 m/s风速下,有92%～94% 的个体可一次逆风飞行通过2 m长的风洞;当风速≥6.0 m/s时,有71.9%的蛾子沿螺旋状的飞行轨迹逆风通过风洞。环形风洞悬吊飞行测试的结果表明,粘虫可逆风飞行的最大风速为7.2 m/s;在风速≤4 m/s条件下,90%以上个体头部迎风飞行或头部朝向与风向成一定的夹角,侧逆风飞行。 雷达观测发现粘虫在空中迁飞过程中具有成层现象,并有较强的秋季回迁定向行为,其头部总是朝向西南;迁飞的最终位移与风向及风速大小有关,迁飞位移速度是飞行速度与风速的矢量和。     

变温对粘虫生殖及主要能源物质代谢的影响

【目的】明确变温与粘虫Mythimna separata(Walker)生长发育和生殖的关系及变温条件下粘虫主要能源物质代谢的变化规律。【方法】将粘虫卵置于光周期均为14L∶10D,温度分别为25℃和30℃日恒温和白天30℃、夜晚20℃日变温的条件下饲养,观察记录25℃和30/20℃下的成虫产卵及卵巢管发育情况,再取30℃和30/20℃下饲养获得的3龄幼虫、6龄幼虫、蛹和1日龄成虫,测定其糖原、海藻糖和甘油三酯3种能源物质的含量及海藻糖酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、3-磷酸甘油脱氢酶及3-羟酰辅酶A脱氢酶等4种主要能源物质代谢酶的活性。【结果】25℃与30/20℃饲养条件下相比,1日龄雌成虫卵巢管发育明显滞后,但单雌产卵量显著较多;蛹期糖原、海藻糖和甘油三酯的含量均高于3龄和6龄幼虫,成虫期各能源物质含量均较低。30/20℃日变温下粘虫体内供试3种能源物质的含量显著高于30℃日恒温(6龄幼虫和蛹期甘油三酯含量在两温度下无显著差异);温度变化对供试4种酶活性的影响差异显著。【结论】温度变化对粘虫的生长发育和繁殖具有显著的影响。在粘虫生长发育过程中以糖代谢为主;变温会加速糖代谢,减缓部分发育阶段的脂代谢,更有利能源物质的积累。