骆驼蓬总碱对草地贪夜蛾离体细胞系和幼虫血细胞的毒性作用

【目的】研究骆驼蓬总碱对草地贪夜蛾幼虫的杀虫作用机理,为此类生物碱作为新型植物杀虫剂的开发应用提供理论依据。【方法】从骆驼蓬成熟种子中提取骆驼蓬总碱,采用MTT法测定0,1,5,10和20μg/mL骆驼蓬总碱对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)卵巢细胞系(Sf9)的毒性;测定5μg/mL骆驼蓬总碱在处理10,30,50,70和90min时对Sf9细胞Na~+和K~+吸收的影响,并测定5μg/mL骆驼蓬总碱在处理1,2,3,4,5d后对葡萄糖吸收的影响;最后采用叶碟法(叶碟在20μg/mL骆驼蓬总碱中浸3s)和注射法(2μg/头)分别测定处理1,8,16,24和48h时骆驼蓬总碱对草地贪夜蛾4龄幼虫血细胞数量的影响。【结果】10和20μg/mL骆驼蓬总碱处理草地贪夜蛾Sf9细胞24h后,对细胞的抑制率分别为62.04%和83.25%;骆驼蓬总碱处理后8,16,24和48h,其对草地贪夜蛾Sf9细胞的LC50分别为35.32,23.21,14.87和8.98μg/mL,骆驼蓬总碱对Sf9细胞的毒性有时间滞后效应。5μg/mL骆驼蓬总碱处理Sf9细胞后10min,Sf9细胞对Na~+、K~+的吸收速率明显增加,处理后30min Sf9细胞对Na~+、K~+的吸收逐渐减弱;处理后3dSf9细胞对葡萄糖的吸收迅速增加,处理后4dSf9细胞对葡萄糖的吸收趋于停止。以叶碟法和注射法处理草地贪夜蛾4龄幼虫,8h后幼虫血细胞数量显著降低,但随时间延长幼虫血细胞数量又逐渐增加。【结论】骆驼蓬总碱对草地贪夜蛾卵巢细胞系Sf9有明显的毒杀活性,且对Sf9细胞中Na~+、K~+和葡萄糖的吸收具有抑制作用;对草地贪夜蛾4龄幼虫血细胞数量也有明显的抑制作用。     

柞蚕核型多角体病毒DNA对樗蚕蛹精细胞系的转染试验

柞蚕核型多角体病毒(ApNPV)与樗蚕蛹精细胞虽非同源,但相互敏感.有关ApNPV-DNA转染樗蚕蛹精细胞试验国内外尚无报道.本文利用脂质体介导和磷酸钙沉淀两种转染方法进行ApNPV-DNA转染樗蚕蛹精巢细胞试验,研究表明,脂质体介导法比磷酸钙沉淀法转染效率高20倍,此项研究对柞蚕杆状病毒载体表达系统的应用具有重要意义.     

重组杆状病毒表达Sf-caspase-1双链RNA对昆虫细胞凋亡的影响

【目的】构建包含Sf-caspase-1反向重复序列的重组杆状病毒vAcMNPV-dsCasp,并在草地贪夜蛾(Sf9)细胞中表达Sf-caspase-1双链RNA,用以抑制Sf9细胞的凋亡,为未来优化杆状病毒表达系统提供试验依据。【方法】将Sf-caspase-1反向重复序列构建到pBac5上,与AcMNPV Bacmid共转染Sf9细胞产生重组杆状病毒,用RT-PCR和PI活细胞染色方法,分别检测Sf-caspase-1mRNA含量及Sf9细胞的凋亡情况。【结果】PCR和双酶切检测结果表明,成功构建了重组质粒pBac5-dsCasp,并得到重组杆状病毒vAcMNPV-dsCasp。PI染色结果表明,相比野生型病毒vAcMNPV,重组杆状病毒vAcMNPV-dsCasp能够抑制Sf9细胞的凋亡。RT-PCR结果表明,vAcMNPV-dsCasp感染的Sf9细胞中Sf-caspase-1mRNA含量明显下降。【结论】在重组杆状病毒上表达Sf-caspase-1双链RNA确实能够沉默Sf-caspase-1,从而抑制细胞凋亡。     

利用Bac-to-Bac杆状病毒系统超量表达家蚕let-7簇microRNAs

【目的】利用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统超量表达家蚕（Bombyx mori）let-7 簇（cluster）microRNAs：bmo-let-7、bmo-miR-100和bmo-miR-2795,为研究家蚕microRNA的功能提供参考。【方法】克隆家蚕let-7 miRNA簇（bmo-let-7 cluster,bmo-let-7-C）上各miRNA前体(pri-let-7、pri-miR-100与pri-miR-2795)和bmo-let-7-C全长序列,以红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)基因为报告基因,昆虫细胞表达载体pFastBac1为穿梭载体,通过Tn7转座子把目的基因和报告基因转座到杆状病毒A. californica nucleopolyhedrovirus (AcNPV)基因组上,获得各重组杆状病毒质粒（recombinant baculovirus plasmid,rBacmid）：Bac-let-7、Bac-miR-100、Bac-miR-2795和Bac-let-7-C。将重组Bacmid转染草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）卵巢细胞系Sf9,72 h后用荧光显微镜检查红色荧光蛋白信号,荧光定量PCR检测miRNAs的表达。对转染的Sf9细胞进行、离心、收集上清液,获得具感染力的重组病毒,用于侵染新培养的Sf9细胞和注射家蚕幼虫个体,72 h后用荧光显微镜检查红色荧光蛋白信号,荧光定量PCR检测miRNAs的表达。【结果】成功将bmo-let-7-C上各miRNA前体和bmo-let-7-C全长序列构建到杆状病毒基因组上,获得了各miRNA及bmo-let-7-C的过量表达载体。将各重组过量表达载体分别转染草地贪夜蛾细胞系Sf9,72 h后在显微镜下观察到了红色荧光蛋白信号,荧光定量PCR检测结果表明各miRNA显著过量表达;通过离心收集的各miRNA重组过量表达病毒粒子感染新培养的Sf9细胞72 h后检测到了更强的红色荧光蛋白信号,定量PCR结果表明各miRNA均显著过量表达。将各miRNA的重组病毒注射到家蚕5龄1 d幼虫体内后,均能显著超量表达相应miRNA,但注射Bac-let-7-C后只有miR-2795显著过量表达,并有明显的组织差异性,在丝腺中没有过量表达,在脂肪体、血液和中肠中显著过量表达。【结论】利用杆状病毒过量表达系统在草地贪夜蛾细胞系Sf9和家蚕个体中超量表达了家蚕let-7簇miRNAs,为研究家蚕let-7簇和其他miRNAs的产生机制和功能提供了参考。     

不同杀虫成分对Sf9细胞凋亡的影响

通过倒置显微形态观察凋亡小体、DNA琼脂糖凝胶电泳确证的模型,研究了8种代表性杀虫成分对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda离体培养细胞系Sf9的凋亡诱导效果,以探讨不同杀虫成分对昆虫细胞凋亡的影响.结果表明,印楝素0.15～1.50 μg/mL处理后72 h内、喜树碱0.35～3.50 μg/mL处理后36 h,Sf9细胞产生大量典型凋亡小体,处理时间延长或剂量加大则以造成细胞坏死为主;DNA电泳产生典型的DNA Ladder,表明印楝素和喜树碱对Sf9具有明显的细胞凋亡诱导作用.印楝素1.5 μg/mL诱导处理Sf9细胞凋亡高峰期为处理后24～48 h,喜树碱0.35～3.50 μg/mL诱导处理Sf9细胞凋亡高峰期为处理后12 h.苦参碱、氟铃脲、毒死蜱、灭多威、氯氰菊酯以0.1～10.0 μg/mL及昆虫蜕皮激素20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone)以0.048～4.800 μg/mL处理后72 h内对Sf9均无明显的细胞凋亡诱导作用.杀虫剂对昆虫细胞凋亡诱导效应随供试化合物、细胞种类、处理剂量、处理时间而异.     

昆虫种群遗传调控和生殖特性干扰及其在草地贪夜蛾防控中的应用前景

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是世界十大害虫之一,其入侵和为害对我国的农业生产构成了重大的威胁。草地贪夜蛾寄主范围广,对多种化学药剂和转Bt玉米产生抗性,随着抗药性及农药安全问题的加剧,迫切需要新型防治方法。本文对昆虫种群遗传调控技术,如性连锁平衡致死系统、构建杂交不育平衡致死品系,以及干扰昆虫生殖特性的方法,如控制昆虫性别、干扰昆虫生长发育的关键基因、调整性信息素比例等进行了综述。基于草地贪夜蛾玉米型和水稻型2个品系的杂种不育和交配障碍等生殖隔离现象,探讨了种群遗传调控和生殖特性干扰在草地贪夜蛾防控中的应用前景。以昆虫生殖为切入点,为昆虫不育技术在草地贪夜蛾上的应用提供理论依据。     

斑蝥素诱导草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）卵巢细胞系Sf9凋亡的临界条件

为进一步利用昆虫细胞研究斑蝥素对鳞翅目昆虫的毒杀机理,采用细胞形态学观察法和DNA凝胶电泳法研究斑蝥素诱导草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）卵巢细胞系Sf9细胞凋亡的临界条件。结果表明：供试细胞凋亡率与斑蝥素处理剂量、时间呈现密切相关性;在较低剂量处理下,可观察到细胞凋亡。当斑蝥素质量浓度达到6.25μg/mL,处理细胞3 h或3.125μg/mL处理细胞12 h时,斑蝥素处理Sf9导致细胞出现明显畸形、形成凋亡小体等凋亡症状。DNA Ladder条件要求严格,在冰浴条件下,当斑蝥素处理质量浓度达到6.25μg/mL处理细胞24 h时,或者12.5μg/mL处理细胞12 h时,可观察到明显的DNA梯度条带。     

草地贪夜蛾自噬相关基因的鉴定

目的 利用草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda基因组序列,鉴定草地贪夜蛾自噬相关基因(Autophagy-related gene, Atg)及其对病毒感染的自噬应答,为研究自噬的分子机制奠定基础。方法 对人类Homo spiens、果蝇Drosophila melanogaster等不同物种来源的自噬相关蛋白(ATG)序列进行相似性比对,搜索草地贪夜蛾自噬相关基因序列,并通过NCBI保守结构域搜索工具预测候选自噬相关蛋白中存在的功能结构域;并通过qRT-PCR检测重组病毒EGFP-AcMNPV感染后引起Sf9细胞中自噬相关基因的表达。结果 鉴定获得了草地贪夜蛾参与自噬体形成的核心Atg基因10多个,包括Atg3、Atg5、Atg6、Atg7、Atg10、Atg12、Atg13、Atg101的全序列以及Atg1、Atg2、Atg4、Atg9、Atg14、Atg16、Atg17、Atg18的部分序列,Atg2、Atg4、Atg5、Atg6、Atg7、Atg8、Atg12等自噬相关基因在重组病毒EGFP-AcMNPV感染Sf9细胞6~12 h后表达量上调。结论 获得草地贪夜蛾基因组中真核生物保守的自噬相关基因,暗示草地贪夜蛾的自噬途径在进化中是保守的。AcMNPV病毒感染Sf9细胞可能引发宿主细胞的自噬响应。     

甜菜夜蛾核多角体病毒VP39蛋白在苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒中的功能研究

【目的】构建表达甜菜夜蛾核多角体病毒（Spodoptera exigua multiple nucleopolyhedrovirus,SeMNPV） VP39蛋白的vp39假型苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒（Autographa californica MNPV,AcMNPV）,明确SeMNPV VP39是否能取代AcMNPV VP39在AcMNPV中行使功能,为深入探究杆状病毒的核衣壳装配机理打下理论基础。【方法】利用Bac-to-Bac杆状病毒表达载体系统在AcMNPV vp39缺失型重组bacmid （bAcvp39KO）的基础上构建携带SeMNPV vp39基因、绿色荧光蛋白基因（Enhanced green fluorescence protein,egfp）和多角体蛋白基因（Polyhedrin,polh）的重组病毒（vAcSevp39:FLAG）。利用Western blotting检测分析SeMNPV vp39在vAcSevp39:FLAG转染的草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda） IPLB-Sf21-AE clonal isolate 9（Sf9）细胞中的表达情况,通过荧光显微镜观察vAcSevp39:FLAG在Sf9中的感染和扩散情况,采用病毒滴度测定并绘制病毒生长曲线检测vAcSevp39:FLAG的感染性芽生型病毒粒子产量,并以电子显微镜观察vAcSevp39:FLAG转染的Sf9细胞中的形态发生情况。【结果】Western blotting检测结果表明,SeMNPV VP39能在v AcSevp39:FLAG转染的Sf9细胞中获得表达;荧光显微镜观察和病毒生长曲线测定结果表明,在vAcSevp39:FLAG转染的Sf9细胞中无感染性的芽生型病毒粒子产生,与AcMNPV vp39缺失型重组病毒（v Acvp39KO）的现象一致;电子显微镜观察发现,与vAcvp39KO不同的是,在vAcSevp39:FLAG转染的细胞中虽然未产生核衣壳,但在感染细胞的核中存在大量空的透明长管状衣壳结构,表明SeMNPV VP39能挽救vAcvp39KO的衣壳结构装配,但在AcMNPV中不具备装配核衣壳的能力。【结论】SeMNPV VP39在AcMNPV中虽能形成衣壳结构,但不能有效装配核衣壳,导致无芽生型病毒粒子和包埋型病毒粒子产生。     

中国农科院试验天敌昆虫防控草地贪夜蛾

<正>近日,针对草地贪夜蛾蔓延危害的紧急情况,中国农科院植保所迅速组织科研人员,奔赴云南省害虫发生区,在国内率先开展利用蠋蝽、益蝽等天敌昆虫防控草地贪夜蛾的田间和室内试验,调查采集我国草地贪夜蛾天敌昆虫种类并评估防治潜能,为"以虫治虫"开展草地贪夜蛾生物防治提供技术支撑。