三个棉蚜谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因克隆及在不同寄主专化型中的表达分析

【目的】明确棉蚜Aphis gossypii Glover体内3个高表达谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因不同发育阶段的表达谱,并比较它们在不同寄主专化型棉蚜中的表达差异。【方法】从棉蚜的伏蚜和苗蚜转录组数据库中挑选GSTs并克隆得到全长cDNA序列,使用qRT-PCR分析这些基因在不同寄主专化型棉蚜不同龄期中的相对表达量。【结果】克隆到3个高表达的GSTs基因,分别命名为AgoGST-s1(GenBank登录号:MN688789)、AgoGST-d1(GenBank登录号:MN688790)、AgoGST-d2(GenBank登录号:MN688791)。这3个基因在不同龄期均表达,不同发育阶段的表达谱基本一致,表达量呈现从低到高的变化趋势。AgoGST-s1基因在各个发育阶段相对表达量的变化幅度较小,而AgoGST-d1、AgoGST-d2的变化幅度较大。对比两种寄主专化型棉蚜相同龄期时的表达情况发现,黄瓜型棉蚜中GSTs基因的表达量在大部分龄期都高于棉花型棉蚜。【结论】AgoGST-s1、AgoGST-d1、AgoGST-d2基因表达量伴随棉蚜生长发育变化趋势明显,在不同寄主专化型棉蚜体内的表达量存在差异,可能与棉蚜对寄主植物的适应性有关。     

低温处理对亚洲玉米螟幼虫抗寒性的诱导效应

室内条件下将亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)幼虫放置在5℃(LT1处理组)和0℃(LT2处理组)下低温处理2 h后,分别测定了其低温诱导识别温度、存活率、抗寒性、过冷却点、体内水分和脂质含量百分率,并进行抗冻特异蛋白的诱导; 利用SDS-PAGE方法分析了低温诱导后亚洲玉米螟5 龄幼虫血清中抗冻特异蛋白。结果表明：亚洲玉米螟3、4和5龄幼虫的低温诱导识别温度分别为-13.5℃、-16.5℃和-18.5℃; 3、4和5龄幼虫存活率LT2组>LT1组>对照组(P<0.05);随虫龄增加,幼虫抗寒性逐步增强;对幼虫过冷却点无明显影响(P>0.05); 幼虫水分和脂质含量百分率为LT2组>LT1组>对照组,且随虫龄增加,虫体含水率和脂质含量百分率增高(P<0.05); 低温诱导产生了一种分子量约为29.0 kD的抗冻特异蛋白。研究结果表明低温诱导可以增强亚洲玉米螟幼虫的抗寒性。     

东南沿海地区小菜蛾对Bt δ-内毒素和Bt制剂的抗性检测

采用浸叶法测定了2003年秋季、2004年春季采自广东惠州、福建福州、浙江杭州和江苏南京的小菜蛾Plutella xylostella田间种群对Cry1Aa、Cry1Ab、Cry1Ac和Cry2Aa以及Bt制剂kurstaki亚种 (Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, Btk）的抗性水平。与敏感品系PHI-S相比,广东惠州田间小菜蛾种群的抗性水平最高,其对Cry1Ab和Cry1Ac的抗性分别达到了168和120倍,均为高抗水平; 对Btk制剂的抗性有47倍,达到了中抗水平;对Cry1Aa和Cry2Aa具有低水平抗性 (分别为5.8和5.6倍)。福建福州、浙江杭州和江苏南京田间小菜蛾种群抗性水平相近,对Cry1Ab和Cry1Ac具有低至中等水平抗性 (8～28倍),对Btk制剂具有低水平抗性 (3.5～7倍),对Cry1Aa和Cry2Aa还没有产生明显抗性。因此,在我国东南沿海地区要注意Btk制剂与Bt其他亚种制剂或其他生物杀虫剂轮换使用,以减小Bt制剂对小菜蛾的选择压力,延缓小菜蛾对Bt抗性的发展。     

小菜蛾烟碱型乙酰胆碱受体α亚基cDNA的克隆、序列分析与不同发育阶段表达分析

烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)介导昆虫中枢神经系统中胆碱能突触兴奋性神经递质的快速传递,也是新烟碱类杀虫剂和多杀菌素的作用靶标。本研究利用RT-PCR和RACE技术,克隆了小菜蛾Plutella xylostella nAChR α亚基的一个新基因(Pxα8)的全长cDNA(GenBank登录号为EU914853)。Pxα8的cDNA序列全长1 744 bp,开放阅读框为1 602 bp,编码534个氨基酸,具有nAChR α亚基的典型特征,与其他昆虫nAChR α8亚基具有77%～96%的相似性,与果蝇nAChR β2亚基具有76%的相似性。Pxα8的开放阅读框存在单核苷酸多态性位点,导致多个位点氨基酸的替换。雌性4龄幼虫的多态性位点多于雄性4龄幼虫,而且雌、雄4龄幼虫的多态性位点均不相同。半定量RT-PCR研究结果表明,Pxα8 mRNA在成虫期表达量高于蛹期和4龄幼虫期。本研究结果为进一步研究小菜蛾nAChR 亚基的多样性和对多杀菌素的靶标抗性机制提供重要基础。     

一种酚氧化酶原组织定位的胶体金标记免疫电镜方法

以亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis Guenée5龄幼虫的中肠和体壁组织为材料,采用Epon812常规包埋方法,以作者实验室制备的酚氧化酶原多克隆抗体为一抗、胶体金标记的羊抗鼠IgG为二抗,采用醋酸双氧铀-柠檬酸铅双染色体系,建立一种胶体金标记的特异性强且超微结构保存较好的亚洲玉米螟幼虫体内中酚氧化酶原免疫电镜定位方法。     

昆虫翅多型现象的控制机理

昆虫翅多型现象是指相同性别的昆虫,在翅长等方面具有二种或更多种不同类型的个体。例如,重要的水稻害虫褐飞虱(Nilaparvata luens)具长翅型、短翅型两种类型;而世界性的害虫蚜虫类,则出现有翅型和无翅型两种类型。     

甜菜夜蛾田间种群对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和高效氯氰菊酯的代谢抗性机制

甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)云南晋宁、上海奉贤和江苏六合种群对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐抗性为45～437倍,对高效氯氰菊酯抗性为211～555倍,对其它药剂抗性不明显。这3个田间种群3龄幼虫多功能氧化酶、谷胱甘肽S-转移酶和酯酶的活力分别为室内敏感种群的2.7～8.4倍、1.9～8.6倍和1.6～5.7倍。多功能氧化酶抑制剂PBO和酯酶抑制剂DEF对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的增效比为1.2～4.3和1.3～7.7;PBO和DEF对高效氯氰菊酯的增效比为1.8～58和3.6～245;谷胱甘肽S-转移酶抑制剂DEM对这2种药剂均无增效作用。上述结果表明,解毒代谢增强可能是甜菜夜蛾田间种群对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和高效氯氰菊酯的重要抗性机理,与酯酶和多功能氧化酶活性升高有关,与谷胱甘肽S-转移酶活性升高无关。本文的研究结果还表明,对于代谢抗性机理复杂的多抗性田间种群,根据不同解毒酶抑制剂对药剂的增效作用判断不同解毒代谢酶在抗性形成中的作用更加可靠。     

CYP9A17v2组成型过量表达参与棉铃虫对拟除虫菊酯的抗性

微粒体细胞色素P450氧化酶介导的解毒代谢增强是棉铃虫Helicoverpa armigera对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性的主要原因。作者前期的研究表明, CYP9A12和CYP9A14组成型过量表达与棉铃虫YGF品系对拟除虫菊酯的高水平抗性相关, CYP9A12和CYP9A14的功能表达研究结果为其参与对拟除虫菊酯抗性提供了直接证据。本研究通过对棉铃虫CYP9A17v2的克隆、mRNA表达水平和功能表达的研究, 以期明确该基因是否参与棉铃虫对拟除虫菊酯的抗性。结果表明: CYP9A17v2与CYP9A12的氨基酸序列具有很高的相似性（94%）。与棉铃虫对照品系（YG）相比, CYP9A17v2在YGF抗性品系末龄幼虫脂肪体中具有10.9倍的组成型过量表达, 而在中肠中未发现过量表达。用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae异源表达的CYP9A17v2能够代谢多种拟除虫菊酯（顺式氰戊菊酯、溴氰菊酯和氟氯氰菊酯）。据此认为CYP9A17v2组成型过量表达参与了棉铃虫对拟除虫菊酯的抗性。至此, CYP9A亚家族中已有3个P450基因（CYP9A12, CYP9A14 和 CYP9A17v2）被证实参与了棉铃虫对拟除虫菊酯的氧化解毒代谢。     

棉铃虫细胞色素P450基因CYP9A17v2核心启动子区缺失分析

CYP9A17v2的过量表达与棉铃虫Helicoverpa armigera对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性相关。为了研究CYP9A17v2表达调控机制, 对CYP9A17v2核心启动子区域的功能进行了分析;构建了含荧光素酶报告基因和CYP9A17v2启动子不同长度缺失片段(-1 095~+43)的重组质粒, 转染Sf9细胞瞬时表达后用双荧光素酶报告基因检测系统检测启动子活性。功能分析结果表明: 所有的7个缺失片段均具有启动子活性, -197~+43启动子区域的转录活性最高。在CYP9A17v2基因5′-调控区-197~-113区域内可能存在转录增强因子的结合位点, 而在-1 095~-197区域内可能存在转录抑制因子的结合位点。本研究为探索棉铃虫CYP9A17v2过量表达的转录调控机理奠定了重要基础。     

无脊椎动物清道夫受体的免疫调控

在长期进化的过程中,无脊椎动物逐渐形成了受体识别-信号传导-免疫应答为特征的天然免疫体系,以清除凋亡细胞或外界的病原微生物。清道夫受体（SRs）是一类位于细胞表面的跨膜受体,也是一类参与无脊椎动物天然免疫反应的重要模式识别受体。清道夫受体参与免疫反应的异己靶标识别,通过下游信号级联调控抗菌肽合成和吞噬作用。本文综述了无脊椎动物清道夫受体的种类、结构及其参与天然免疫的调控机制,探讨了无脊椎动物清道夫受体研究中尚待解决的问题。