封面说明

正CRISPR/Cas9系统作为第三代基因编辑技术,是一种RNA引导的基因组靶向编辑技术,能对基因组序列进行精确编辑,具有实验过程简单、耗时短和工作量小等优势,因此在探究基因功能、修复受损基因、沉默有害基因和改良品质性状等方面都具有广阔的应用前景。昆虫种类繁多,形态各异,是地球上数量最多的动物群体,在生态系统中扮演着重要的角色,与人类生活密切相关。随着     

害虫基因防治新方向:转基因昆虫的研究

利用转基因昆虫防治害虫是害虫基因防治方法之一,它是用遗传工程方法,体外连接昆虫转座子、对昆虫有害基因和启动子,构建一个复合转座子（transposonswitharmedcassettes,TAC）在昆虫转座子的引导下,TAC插入昆虫基因组,形成转基因昆虫。转基因昆虫与野生型昆虫交配,TAC随着昆虫转座子的自然扩散传递到子代,并在后代中迅速扩散,经过几个世代,TAC扩散到靶昆虫种群的所有个体。TAC中的对昆虫有害基因在启动子的调控下表达,使害虫种群“自毁”。近年来,随着分子遗传学和基因工程研究的迅速发展,利用转基因昆虫防治害虫成为害…     

昆虫以群体的方式生活是繁殖所需

爱登堡大学（University of Edinburgh）和牛津大学（University of Oxford）的研究人员通过其设计的数学模型研究了蚂蚁和蜜蜂此类昆虫群体的进化模式。该研究结果刊登在2009年《进化生物学期刊》（J．Evol．Biol．）的第22卷第4期上。人们一直认为蚂蚁和蜜蜂可以长期不知疲倦地工作,最近研究表明这些昆虫行为更像模范公民。     

人类遗传负荷与近亲结婚

据Mckusick统计,人类单基因病及异常性状已达6457种。染色体畸变综合症和多基因病均在IOO种左右。故人类约有1／5～1／4的人患有某种遗传病或与遗传有关的疾病。这不能不引起人们极大的关注。那么人类的遗传负荷（geneticload）到底有多大？遗传负荷是指一个群体中,由于致死基因或有害基因的存在而使该群体适合度降低的现象。遗传负荷一般用群体中每个个体平均所携带的致死基因或有害基因的数量来衡量。1人类群体遗传负荷的估计方法一个群体的遗传负荷的高低,主要决定于常染体隐性致病基因的频率。而个体患遗传病的威胁,主要来自有害…     

第19届国际昆虫学学术会议将在北京召开

【本刊讯】由中国昆虫学会主办的第19届国际昆虫学学术会议将于1992年6月28日—7月4日在北京召开。除全体会议外,大会将分设下列18个专题组:一、分类学、系统发育学和动物地理学;二、形态学和超微结构;三、细胞生物学、生理学和生物化学;四、遗传学与生物工程;五、生态学和有害昆虫防制原理;六、行为和群体饲养;七、群居昆虫和养蜂;八、昆虫病理学;九、生物防制;十、农业昆虫和害虫防制;十一、森林昆虫和害虫防制;十二、医学和兽医昆虫学;十三、毒理学;十四、杀虫剂开发、管理和法规;十五、仓贮害虫和城市昆虫学;十六、养蚕;十七、蜱螨学;十…     

西方蜜蜂Lozenge基因的克隆鉴定及时空表达分析

Lozenge蛋白（Lz蛋白）是昆虫的重要转录因子,在昆虫胚胎发育过程中发挥重要作用。为研究Lozenge在西方蜜蜂Apis mellifera中的作用,本研究克隆了Lozenge基因,并对其进行生物信息学分析,同时基于荧光定量PCR技术检测该基因在西方蜜蜂不同发育时期（卵期、幼虫期、蛹期和成年蜂）和10日龄哺育蜂各组织的表达谱。生物信息学分析结果显示,Lozenge基因的开放阅读框（ORF）为1 554 bp,共编码517个氨基酸,预测分子量为54.63918 kDa,等电点为6.08;结构域预测分析发现Lozenge蛋白含有一个Runt结构域,多物种蛋白序列对比发现该蛋白同源性高。时期表达谱表明,该基因在第1日卵和第2日卵的表达量远高于其他时期,在卵期表达量随时间依次递减,幼虫期表达量极低,蛹期表达量呈先增后减的趋势,而成年蜂中均有表达;组织表达谱显示,该基因在哺育蜂头部、上颚腺中的表达量较高,而在腹部的表达量低。这些结果表明,Lozenge基因可能在西方蜜蜂胚胎期细胞发育过程、哺育蜂蜂王浆合成和分泌过程中发挥重要作用,这些结果为该基因功能的深入研究提供了重要的理论参考。     

诱蛾高峰并非羽化高峰

昆虫性信息素的应用为有害昆虫的防治开辟了一条新的途径。它具有专一性强、灵敏度高、无毒、无公害、安全高效、使用方便等优点,在生产中显示出广泛的应用前景。一方面它可直接消灭害虫（诱杀雄虫、阻断交配、降低繁殖率等）;另一方面还可用来观测害虫的发生动态及数量消长规律,为化学防治提供科学依据。但是,目前发现某些文献上将诱蛾高峰视为羽化高峰,如在桃小食心虫成虫发生期预测时,有些将田间性诱剂诱蛾数量消长变化规律作为桃小食心虫雄成虫发生期的观测结果（见《北方园艺》1990年第5、6期“桃小性诱剂在枣树上测报与应用”一…     

昆虫JHE基因结构及与甲基化相关的CpG O/E值分析

本研究选择西方蜜蜂、黑腹果蝇、致倦库蚊和家蚕四种昆虫为例,以降解保幼激素的特异性酯酶（juvenile hormone esterase,JHE）为研究对象,首先运用NCBI的Spidey在线软件将各昆虫的JHE基因与其相应的基因组序列作比对,分别确定各昆虫JHE基因的上游2000bp的具体序列和外显子及内含子区域。发现西方蜜蜂JHE基因含有7个外显子和6个内含子,而其余三种昆虫的JHE基因均含有6个外显子和5个内含子。接着,分别统计基因各区域的CpG,G,C位点的占有量,并计算出CpG O/E值（CpG位点的实际值与期望值之间的比值）,发现各区域CpG O/E平均值的大小依次为：基因上游2000bp区>内含子区>外显子区,基因上游2000bp区的CpG O/E平均值大于1.0,而第1到第4外显子的CpG O/E平均值均只有0.8左右。表明在昆虫JHE基因中,若有CpG甲基化位点发生,应主要发生在第1到第4外显子区域。     

小地老虎β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因cDNA序列的克隆及mRNA组织特异性表达

β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶是昆虫几丁质代谢中一种关键酶,在昆虫的多种生理活动中发挥重要作用。本文以小地老虎Agrotis ipsilon Hufngel预蛹期幼虫为材料提取总RNA,利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到其β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶基因的cDNA序列。该序列含有2701个碱基,包括一个1788个碱基的开放阅读框,编码一个含595个氨基酸的蛋白,分子量约为68.3ku,等电点为5.48。推导得到的氨基酸序列与其他昆虫,尤其是鳞翅目昆虫的β-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶高度同源。基因cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号GU985280。该基因在小地老虎取食期和预蛹期的马氏管、中肠、脂肪体、体壁和去中肠虫体中均含有mRNA水平的表达。     

书刊评介

《昆虫学年评》第35卷于1990年第1季度出版;全卷共10+641页,收入论文26篇。各章依次为:纪念蝗虫学之父——Boris Uvarov先生(1889～1970);雄蛾的气味及其翻缩腺的结构;多寄生现象是昆虫的一种适应对策;马铃薯甲虫的生态和管理;家禽有害节肢动物的生态和管理;棒状病毒的多样性和分子生物学;甘薯害虫生态和管理;昆虫消化系统的进化;昆虫的神经肽;吸血性昆虫中肠的超微结均;环境对农田生态系中土壤内大型节肢动物行为的影响;从楝树Azadi-     

甜菜夜蛾几丁质合成酶基因的克隆与表达模式

几丁质合成酶(CHS)是昆虫几丁质生物合成过程中至关重要的酶。但是,迄今有关昆虫CHS的研究工作仍不多见。中山大学昆虫学研究所张文庆教授和他的研究生从鳞翅目昆虫甜菜夜蛾Spodoptera exigua中克隆得到了A类CHS基因(SeCHSA),这是我国克隆获得的第1个昆虫CHS基因(DQ062153)。此     

昆虫表皮蛋白基因研究进展

在昆虫表皮的发生、分化和昆虫躯体外部重要部位及器官的构建中,表皮蛋白是不可或缺的组成元素。本文在简要总结了目前昆虫表皮蛋白鉴定与分类方面研究的基础上,重点对近10年来昆虫表皮蛋白基因的时空表达模式、激素及转录因子对表皮蛋白基因表达的调控、表皮蛋白基因功能的研究进展进行了综述,探讨了其在害虫防治中可能的应用前景,旨在为进一步研究昆虫表皮蛋白基因及其潜在利用价值提供参考。目前报道的昆虫表皮蛋白序列已超过1 400条,分为12个家族,如CPR, CPF, CPFL和Tweedle等。经由蜕皮激素激活的相关转录因子（如βFTZ-F1和BR-C等）作用于表皮蛋白基因上游的顺式作用元件,开启或关闭基因,以调控表皮蛋白基因的表达。表皮蛋白基因在昆虫表皮整合,体形塑造,活动能力,抗逆与抗药性,以及先天免疫等生理现象和生理过程中有不可或缺的作用。因此,如果能够通过抑制关键表皮蛋白基因的表达,或将其从基因组中删除,以阻碍昆虫的发育或扰乱昆虫的繁殖能力,或可为害虫防治策略提供参考。     

菜粉蝶osiris基因家族鉴定与发育动态

osiris基因家族是昆虫特异性基因,迄今尚未在昆虫纲以外的物种中发现同源基因。本研究利用菜粉蝶转录组数据,鉴定了菜粉蝶16个osiris基因家族成员,分属11个亚家族。通过与菜粉蝶基因组比对,发现菜粉蝶osiris基因均为断裂基因,外显子数量为3-15个;通过结构域分析,发现菜粉蝶Osiris完整编码蛋白含有信号肽和一个未知功能结构域DUF1676,且多数Osiris蛋白含跨膜结构域。系统发育分析表明,osiris基因家族成员与其他昆虫种类相应成员更似直系同源,而非种内基因扩张,再次验证了osiris基因是在昆虫物种分化之前就已形成的多基因家族。发育转录组基因表达分析表明,osiris家族不同成员表达量在不同发育阶段趋势几乎完全一致,多在菜粉蝶1龄幼虫和5龄幼虫高表达,卵期、蛹期与成虫期低表达,预示着osiris基因家族不同成员转录调控机制的相似性与发育的相关性。     

转ACO2基因优质棉生长特性及其对田间昆虫群落的影响

新型转基因棉花的生长特性及其对棉田昆虫群落的影响是转基因棉花环境安全评价的重点内容,也是转基因棉花环境安全评价过程必须评价的内容。选用新型转ACO2基因棉花及其亲本中棉所24为试验材料,于2013年和2014年在河南安阳进行了田间棉花生长势及其对昆虫群落影响的试验。在棉花苗期、蕾期、花铃期和铃期,转基因棉花叶片干重与其亲本均无显著差异,苗期、蕾期叶面积和比叶面积与亲本无显著差异,花铃期、铃期叶面积与比叶面积均显著高于亲本材料,其中2013年分别比对照高27.1%和26.2%,2014年分别高16.0%和19.9%,差异均达显著水平;株高、主茎叶片数、大铃数、小铃数和蕾铃脱落数均与亲本材料相当,但铃期果枝数显著高于亲本材料;3个棉铃虫(Helicoverpa armigera Hubner)发生高峰期,转优质基因棉花对棉铃虫和甜菜夜蛾幼虫校正死亡率与亲本对照材料无显著差异;昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落昆虫个体总数均显著高于亲本棉田,两年分别比对照高11.5%、10.5%、33.4%和12.0%、8.1%、63.1%,其中2013年差异达显著水平,2014年由于昆虫发生程度总体较轻,差异不显著,但所属"目"、"科"、"种’、生物多样性指数、优势种昆虫及其优势度与其亲本棉田无显著差异,表明外源基因ACO2导入后,对棉田昆虫发生及其群落结构没有影响,棉花生长势无明显优势,但产量构成性状在部分时期增强。上述研究初步明确了新型转基因棉花生存竞争势态和棉田昆虫群落发生规律与动态,可为新型转基因棉花环境安全评价提供理论依据,同时为转基因棉花环境安全评价积累科学数据。     

美国和比利时科学家合作成功地实现了细菌毒素基因在植物中克隆和表达

据《生物工程新闻》(1985,5(4):1-2)报道,美国费城科学家与比利时科学家合作已把苏芸金杆菌毒素基因插人烟草植物细胞中,使该植物获得抗某些有害昆虫的能力。     

葱蝇热激蛋白DaHSP23基因的克隆及在冬滞育和夏滞育蛹中的表达分析

[目的]低分子量(12 ～43 kDa)热激蛋白(sHSPs)具有抗逆应答的功能,滞育是昆虫抵抗不良环境的特殊发育形式,但sHSPs在昆虫滞育发育过程中的作用仍不清楚.本研究克隆和特征化葱蝇Delia antiqua sHSP基因,并研究它在夏滞育和冬滞育发育过程中的表达模式,为阐明sHSPs在滞育发育上的功能奠定基础.[方法]通过RACE-PCR方法克隆了葱蝇HSP23基因,通过相似性比较分析了其特征、结构域及与双翅目代表性同源基因的系统发育关系;采用实时荧光定量PCR研究了该基因在葱蝇冬滞育蛹和夏滞育蛹发育过程中的表达情况,通过表达的差异比较揭示了该基因与滞育发育的关系.[结果]克隆出了葱蝇HSP23基因,命名为DaHSP23(GenBank登录号:HQ392521.1),其cDNA全长序列为904 bp,编码186个氨基酸,推测蛋白分子量为20.9 kDa,等电点为6.42.该基因的编码蛋白与其他双翅目昆虫的sHSPs有超过66％的氨基酸序列一致性,与已报道的其他双翅目昆虫的滞育相关HSP23基因同源.基因组测序显示该基因无内含子.DaHSP23基因在葱蝇非滞育蛹的发育过程中一直保持在较低的水平,各发育阶段间的表达量不存在显著差异.但在冬滞育和夏滞育蛹中,该基因从滞育起始期开始逐渐显著升高表达,到滞育维持期的中后期达到峰值,在滞育终止期逐渐降到较低的水平.[结论]DaHSP23基因在葱蝇冬滞育和夏滞育发育过程中明显上调表达,但存在差异,它在滞育期的调控可能是种专化的.DaHSP23可能在葱蝇两种类型的滞育上起重要作用.     

昆虫生理学进展第二册

本书是接着 第一册出版后 (1963年,见昆虫知识第9卷第1期64页)在1964年出版的,其中包括6篇论文,按次为:1.Andersen,S.O.和T.Weis-Fogh:节肢弹性硬朊(Resilin);2.Beament,J.W.L.:昆由体内水分的主动运输和被动移动;3.Burkhardt,D.:昆虫对于颜色的辨识;4.Cottrell,C.B.:昆虫的蜕皮,特别有关表皮的硬化和暗化;5.Davey,K.G.:昆虫内脏肌的控制;6.Wiglesworth,V.B.:昆虫生长和生殖的激素调节。今将这几篇论文的内容扼要介绍如下。 节肢弹性硬朊是昆虫表皮中的一种橡皮状的结构蛋白质,1960年被发现后数年来在蝗虫蜻蜓等昆虫中被详细研究过。第一篇论文综述了这些研究的结果。此成分组成昆虫和甲壳类动物表皮的其些部分,其机能是给予表皮的这些部分以较大的变形能力,可以暂贮和释放机械能。在蝗虫和蜻蜓等昆虫中它是某些弹     

Bt杀虫基因与Bt转基因抗虫植物研究进展

苏云金杆菌是一类非常重要的昆虫病原体,它能产生特异性的杀虫结晶蛋白,对农业上和生物医学上的许多有害的昆虫有毒杀作用,这些害虫包括鳞翅目、双翅目、鞘翅目、膜翅目、螨类和线虫。近三十年来,以苏云金杆菌为基础的生物杀虫剂已在世界范围内商业化用于防治重要经济作物的害虫。近年来有关Bt基因的遗传、分子生物学和基因工程已取得显著进展。本文对苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因的分类和杀虫机理及用该类基因构建的工程转基因植物研究状况作一简要综述,同时对Bt基因工程存在的潜在问题和解决途径作了简单的探讨。     

一个描述昆虫的数学模型的定性分析

研究控制有害昆虫时提出的数学模型dN/DT=N(aN/N+n-b)g-kN(N+n),dn/dt=rN-bn,证明了该系统在条件b相似文献   

转录因子ZnF-706在鳞翅目昆虫中的进化格局及在家蚕中的功能

【目的】探讨家蚕Bombyx mori的潜在驯化基因——转录因子ZnF-706在鳞翅目(Lepidoptera)昆虫进化过程及家蚕驯化过程中的分子进化格局;并基于CRISPR/Cas9家蚕基因组编辑平台,探讨ZnF-706基因在家蚕中的功能。【方法】首先分析了家蚕ZnF-706序列特征,并利用已发表芯片数据调研该基因在家蚕幼虫组织中的表达格局;利用Phylogenetic Analysis byMaximum Likelihood (PAML)分支检验方法,分析该基因在鳞翅目不同类群中的分子进化格局。基于已发表的家蚕-野桑蚕Bombyx mandarina群体基因组多态性数据,对ZnF-706进行基因区域人工选择信号分析;对ZnF-706基因上游2 kb的调控区域进行单核苷酸多态性位点频率检测,发掘在家蚕群体中固定下来的突变位点;针对突变位点所在区域进行转录因子结合活性预测。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除ZnF-706基因,获得纯和突变体;以野生型家蚕为对照,检测突变体的茧重及蛹重变化。【结果】家蚕ZnF-706的编码蛋白具有典型的锌指蛋白结构域。ZnF-706在家蚕5龄第3天幼虫各组织中广泛表达,尤其表皮、脂肪体和生殖腺中有很高的表达量;该基因在鳞翅目、蚕蛾总科(Bombycoidea)及天蚕Antherea yamamai 3个分支中均呈现快速进化信号,在家蚕中有强烈的人工选择信号。该基因所在基因组区域的家蚕-野桑蚕种群分歧度参数Fst明显升高,家蚕群体中的群体多样性π明显降低,表明它位于一个选择扫荡区域内;该基因在家蚕-野桑蚕中的9个SNP位点存在于上游调控区,并位于转录因子结合活性区域内。该基因的纯合家蚕突变体ΔZn F-706生存力减弱,并且茧重以及蛹重与野生型家蚕相比都显著降低。但与黑腹果蝇Drosophila melanogaster中不同的是,家蚕中该基因的突变并不致死。【结论】ZnF-706可能在鳞翅目尤其是泌丝昆虫中进化,并在家蚕驯化过程中受到选择压力,提示其对于特征性状茧丝的变异可能发挥作用。该基因可能通过对丝蛋白基因的直接调控,或通过影响家蚕的生长发育而间接地影响茧丝性状。本研究不仅为探究家养动物人工选择机制提供了来自昆虫类材料的独有证据,也为后续深入开展家蚕重要经济性状的转录调控研究提供线索。