寄主植物对斜纹夜蛾酯酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

利用生物测定与生物化学的方法,就取食不同寄主植物的2个斜纹夜蛾[Spodoptera litura(Fab.)]品系对丙溴磷和灭多威的敏感性及其体内的酯酶与乙酰胆碱酯酶的活性变化进行了研究。结果表明,取食不同寄主植物的斜纹夜蛾对丙溴磷和灭多威的敏感性不同。在敏感品系中,取食不同食料的斜纹夜蛾后代对灭多威的敏感性顺序为:烟草<棉花<大豆<人工饲料;对丙溴磷而言,敏感性顺序则为:棉花<烟草<大豆<人工饲料。而在田间抗性品系中,对丙溴磷的敏感性顺序为:棉花<烟草<人工饲料<大豆;对灭多威的敏感性顺序为:棉花<烟草<大豆<人工饲料。此外,在田间抗性和敏感品系中,取食不同食料的斜纹夜蛾体内的酯酶活性之间均存在显著差异,对其乙酰胆碱酯酶的活性也有程度不同的诱导效应,但并不会引起乙酰胆碱酯酶的质变。     

C-型咽侧体抑制素(AST-C)和促前胸腺激素释放激素(PTTH)基因在家蚕脑组织中的时空表达分析

【目的】咽侧体抑制素在昆虫体内具有重要的调控功能。本研究比较了家蚕Bombyx mori C-型咽侧体抑制素(allatostatin C,AST-C)与促前胸腺激素释放激素(prothoracicotropic hormone,PTTH)基因在不同发育阶段家蚕脑组织中转录表达的模式及其在脑组织的表达定位,以期为家蚕AST-C的功能研究提供重要的线索。【方法】利用脑组织芯片数据分析比较AST-C和PTTH基因在家蚕脑组织中的发育表达特征,RT-PCR验证其芯片数据,分析AST-C在不同发育阶段家蚕中枢神经系统中的表达模式,并用全组织包埋原位杂交技术对AST-C和PTTH在脑组织的表达进行定位。【结果】AST-C和PTTH在不同发育阶段家蚕脑组织中有相似的转录表达模式,且都在脑组织外侧一对神经分泌细胞中表达。【结论】AST-C可能与PTTH以相同的转录表达模式共同参与家蚕的变态发育调控。     

缺失宿主Vta1蛋白的MIT结构域对杆状病毒AcMNPV复制的影响

【目的】克隆草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)Vta1基因,检测Vta1在苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)复制中的作用。【方法】利用反转录-PCR与PCR方法筛选草地贪夜蛾Vta1基因及缺失Vta1N-端MIT结构域的突变体并构建其瞬时表达质粒,通过转染Sf9细胞检测表达;构建Vta1及其突变体的双分子荧光互补表达质粒,并通过瞬时转染检测其与Vps4及ESCRT-III亚基Vps46与Vps60的相互作用;共转染gp64与Vta1及其突变体瞬时表达质粒,检测瞬时表达Vta1突变体对AcMNPV出芽型病毒产量及病毒基因启动子指导报告基因表达的影响。【结果】获得了草地贪夜蛾Vta1基因。氨基酸序列相似性分析表明,昆虫、酵母与人类Vta1同源蛋白的相似性分别约为20%与50%。Western blotting分析表明GFP标签的Vta1及其突变体均能在瞬时转染的Sf9细胞中表达。双分子荧光互补分析发现,缺失第1个或第2个MIT结构域显著降低Vta1突变体与Vps4、Vps46或Vps60的相互作用。此外,瞬时表达Vta1突变体显著降低了AcMNPV感染性出芽型病毒的产量,但并未影响AcMNPVie1基因早期启动子和p6.9基因晚期启动子指导的LacZ和GUS报告基因的表达。【结论】Vta1可能参与杆状病毒AcMNPV子代病毒粒子的组装和/或出芽释放过程。     

人工饲料饲养的叉角厉蝽对昆虫的捕食能力评价

叉角厉蝽Eocanthecona furcellate(Wolff)是广泛分布于热带亚热带地区的一种重要捕食性天敌昆虫。为评估人工饲料饲养的叉角厉蝽的捕食能力,在实验室采用捕食功能反应的方法,以黄粉虫作为中介猎物饲养的叉角厉蝽为对照,评价了人工饲料饲养的叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫以及雌成虫对黄粉虫Tenebriomolitor(L.)幼虫及斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)3龄幼虫、5龄幼虫的捕食效能。结果表明,两种饲料饲养的不同虫态叉角厉蝽的捕食量均随着猎物密度的增加而上升,当猎物密度增加到一定水平,捕食量趋于稳定,其捕食功能反应均符合HollingII模型。人工饲料组饲养的各虫态叉角厉蝽与对照组的对黄粉虫幼虫的捕食量没有明显差异;在饱和猎物密度条件下,人工饲料饲养的叉角厉蝽3龄若虫、5龄若虫以及雌成虫对斜纹夜蛾3龄幼虫的日最大捕食量分别为7.20、9.20、14.60头,对斜纹夜蛾5龄幼虫的日最大捕食量分别4.20、5.80、6.20头,均略低于对照组,但从取食猎物数量上来看,仍保持较强的捕食能力。     

Biochemical effects of chlorpyrifos organophosphorous insecticide,camphor plant oil and their mixture on Spodoptera littoralis (Boisd.)

The biochemical effects of the chlorpyrifos organophosphate insecticide and camphor plant oil in addition to their combination were studied and compared against the fourth larval instars of the cotton leaf worm Spodoptera littoralis under laboratory condition. Biochemical analysis showed that the total protein content of the cotton leaf worm larval instars was decreased at 31, 26 and 13.5% by using a camphor extract, chlorpyrifos and combination, respectively. In addition, the activity of acid phosphatase, α-esterase was significantly declined. Biochemical analysis also showed that the alkaline phosphatase activity was increased comparing with control in another side. Acetylcholinesterase enzyme amount and activity were increased with the treatment of camphor extract followed by chlorpyrifos, even though the mixture of them nearly showed the same amount in control trail. In contrast, chitinase enzyme showed a negative effect of both camphor and chlorpyrifos with nearly about the same lowering in the amount and activity of chitinase, while the mixture of them revealed a high positive increasing in the amount and activity of chitinase. On the opposite trend, phenoloxidase enzyme of treated larvae increased by action of chlorpyrifos, followed by camphor, while the mixture of them showed a negative decrease when comparing with the control.     

Morphological and immunohistochemical study of the midgut and fat body of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: noctuidae) treated with essential oils of the genus Piper

ABSTRACT

Essential oils are a promising alternative to insecticides. We investigated the LD₅₀ of oils extracted from Piper corcovadensis, P. marginatum, and P. arboreum after 48 h topical contact with Spodoptera frugiperda larvae using morphometry, histochemistry and immunohistochemistry of the midgut and fat body. Chromatography revealed that E-caryophyllene was the principal compound common to the Piper species. The essential oils of P. corcovadensis, P. marginatum and P. arboreum caused deleterious changes in the midgut of S. frugiperda larvae. P. corcovadensis oil produced the lowest LD₅₀ and significant histopathological alterations including elongation of the columnar cells, formation of cytoplasmic protrusions, reduction in carbohydrate, increased apoptotic index and decreased cell proliferation. P. arboreum oil caused histopathological alterations similar to P. corcovadensis, but caused the highest rate of cell proliferation and increased regenerative cells, which indicated rapid regeneration of the epithelium. Our findings demonstrated the insecticidal potential of P. corcovadensis for control of S. frugiperda owing to the significant damage it inflicted on S. frugiperda midgut.     

甜菜夜蛾半胱天冬酶基因的克隆及对细胞凋亡诱导剂和病原微生物感染的表达响应

[目的]本研究旨在明确甜菜夜蛾Spodoptera exigua半胱天冬酶(caspase)在细胞凋亡诱导剂诱导和病原微生物胁迫下的表达模式,为丰富鳞翅目昆虫细胞凋亡机制研究奠定基础.[方法]利用RT-PCR技术从甜菜夜蛾3龄幼虫体内扩增两个半胱天冬酶基因(SeCasp-3和SeCasp-4)编码区的全长;利用qPCR...     

短小芽孢杆菌AR03对烟草赤星病菌和白粉病菌的防治

采用对峙培养法、凹玻片法、LB琼脂培养基萌发法测定短小芽孢杆菌AR03对烟草赤星病菌和白粉病菌的抑制作用.结果表明： AR03菌液对2种病菌的菌丝生长和分生孢子萌发均有明显的拮抗作用;对赤星病菌的抑制作用表现为:经AR03菌液原液(3×10⁸cfu·mL^-1)处理的菌丝隔间变短、肿胀且集结成团,内含物聚集,菌丝顶端生长膨大畸形;经该菌液处理的赤星病菌分生孢子不萌发或萌发产生畸形芽管,分生孢子变形、肿大,纵横分隔部分的组织膨胀呈泡状.AR03菌液原液、30倍液和200倍液对白粉病菌分生孢子萌发的平板抑制率分别为100%、91.4%和 69.3%,菌液对分生孢子萌发的破坏作用表现为分生孢子不萌发,细胞肿胀变形、细胞原生质解体或收缩,孢子内、外壁分离,由于原生质外泄,一些分生孢子内部呈中空状.温室防治试验结果表明： 不同浓度AR03菌悬液处理对烟草白粉病的防治效果存在显著差异,第二次药后7和15 d,AR03菌液原液的防治效果分别达到83.8%和90.3%,与对照药剂差异不显著;而100倍稀释液的防效分别为70.0%和73.3%,与对照药剂差异显著.AR03菌株防治白粉病的持效期为30 d以上.     

AcMNPVie—1基因诱导的斜纹夜蛾细胞凋亡

苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒 (Autographacalifornicamulticapsidnucleopolyhedrovirus,AcMNPV)感染可诱导斜纹夜蛾 (Spodopteralitura)离体细胞Sl zsu 1发生典型的细胞凋亡。通过细胞松弛素 (cytochalasinD)和NH4Cl的抑制实验 ,分别排除病毒粒子结合细胞受体蛋白 ,和病毒在核内体运输过程启动细胞凋亡信号发生的可能性。RT PCR实验证实 ,病毒基因组进入了细胞核 ,极早期基因ie 1开始了转录 ;而DNA聚合酶抑制剂 (芽栖菌素 )的存在对病毒诱导的细胞凋亡程度与进程均没有明显的影响。这说明细胞凋亡的信号是先于病毒晚期复制事件启动的。单独转染AcMNPV极早期基因ie 1可诱导斜纹夜蛾离体细胞系Sl zsu 1细胞发生部分凋亡 ,转染 2 4h后出现凋亡小体 ,4 8h达到高峰。提取转染细胞的总DNA电泳 ,可检测到典型的DNA梯形条带 (DNAladder)。另外 ,AcMNPV的ie 1基因温度敏感突变株tsB82 1在非受纳温度感染细胞时 ,细胞不发生凋亡。这些结果暗示 ,在AcMNPV感染诱导的Sl zsu 1细胞凋亡中 ,ie 1基因是一个凋亡信号的直接或间接诱导因子。     

四种鳞翅目害虫精氨酸激酶基因的表达谱及基于RNAi的功能分析

【目的】精氨酸激酶(arginine kinase, AK)(EC 2.7.3.3)是昆虫体内重要的磷酸原激酶(能量代谢调节因子),也是唯一能够形成有效ATP的磷酰基供体,起着与脊椎动物中肌酸激酶相同的作用。本研究旨在了解鳞翅目害虫AK基因的表达和功能。【方法】利用qRT-PCR方法测定AK基因在大螟Sesamia inferens、二化螟Chilo suppressalis、甜菜夜蛾Spodoptera exigua和斜纹夜蛾Spodoptera litura 这4种鳞翅目害虫不同发育阶段和3龄幼虫不同组织中的表达谱;通过终点法检测了这4种害虫不同发育阶段和幼虫不同组织中的AK酶活性;采用RNAi技术抑制该基因的表达并分析其功能。【结果】AK基因在大螟、二化螟、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾这4种鳞翅目昆虫的不同发育阶段和3龄幼虫不同组织中均有表达,说明该基因的表达不具有发育时期和组织特异性。不同发育时期和3龄幼虫不同组织中AK酶活性与基因表达量变化趋势大体一致。注射以AK基因为靶标的dsRNA 6 d后,4种害虫体内AK基因的mRNA表达下降30%~50%,AK酶活性降低30%左右;14 d后幼虫的死亡率达50%左右,显著高于对照组幼虫的死亡率。【结论】AK基因在上述4种鳞翅目害虫中为组成型表达,RNAi抑制AK基因的表达可导致4种害虫的幼虫死亡,研究结果为开发以AK基因为靶标的鳞翅目害虫防治新技术提供了理论依据。