害虫生防新靶标——昆虫中肠围食膜的研究进展

围食膜是无脊椎动物所特有的一种半透性膜状结构,昆虫的围食膜是由中肠细胞分泌形成的,根据分泌细胞在中肠所处的位置,可将围食膜分为Ⅰ型和Ⅱ型。由于围食膜紧贴中肠内壁,包裹着食物,因此具有保护中肠上皮细胞和有助于食物消化吸收的功能。围食膜主要是由几丁质和蛋白组装而成,由此可以寻找到其潜在的害虫防治的新靶标位点。文章重点论述了昆虫围食膜的形成机制、结构组成以及目前以围食膜为靶标的害虫防治最新进展。     

美国白蛾围食膜结构的初步研究

美国白蛾是一种严重危害园林树木的检疫害虫,而围食膜是害虫生物防治的潜在靶标.应用生化技术,初步分析了美国白蛾围食膜蛋白种类、蛋白和糖的含量,测定荧光增白剂FB28对围食膜的影响.结果表明:美国白蛾围食膜富有弹性,韧性强,很容易得到完整的围食膜,主要有蛋白质、糖类和几丁质组成,其蛋白质含量为32.26％,糖类含量为7.71％.经SDS - PAGE测定,美国白蛾围食膜有14条蛋白带,分子量在7～220 ku之间.研究发现,荧光增白剂FB28能够破坏美国白蛾围食膜,而2％ FB28离体处理围食膜12 h,降解的蛋白质最多,为应用FB28与微生物杀虫剂联合防治美国白蛾提供了理论依据.     

昆虫几丁质代谢与植物保护

正几丁质是昆虫外骨骼和围食膜的重要组成成分,昆虫蜕皮和生长发育依赖于几丁质合成和降解的精细调控。几丁质代谢酶参与昆虫表皮和围食膜几丁质的形成,在昆虫蜕皮发育等生命活动中具有重要的生理功能,利用几丁质代谢酶的调控作用研发分子靶标,在植物保护领域具有潜在的应用价值。RNA干扰(RNAi)技术作为反向遗传学研究的有效工具,在昆虫基因功能研究方面发挥了重要作用,同时在害虫控制方面展示出广阔的应用前景~([1-4])。RNAi技术的发展也推动了昆虫几丁质代谢关键基因生物学功能的解析     

棉铃虫不同发育阶段围食膜蛋白的变化分析

以5龄棉铃虫幼虫围食膜蛋白为抗原制备抗体,采用Western blot方法检测了围食膜蛋白在不同发育阶段的存在及变化.结果表明,棉铃虫围食膜蛋白在胚胎期从产卵后1h已经开始表达;在幼虫蜕皮过程中亦有表达,但是蛋白表达的种类和表达量具有明显差异;在蛹及成虫中只少量表达.利用RT-PCR技术,检测了肠粘蛋白HaIIM86在棉铃虫不同发育阶段和5龄幼虫不同组织中的表达情况.结果显示,HaIIM86的分泌表达贯穿于棉铃虫的胚胎期、初孵幼虫期、蛹及成虫期的整个生活周期,并且HaIIM86的表达具有中肠组织特异性.     

棉铃虫围食膜的结构和组成

应用电子显微技术和生化技术，研究了棉铃虫Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａ ａｒｍｉｇｅｒａ（Ｈｉｉｂｎｅｒ）围食膜的超微结构和表面形态，初步分析了围食膜蛋白质的种类，测定了蛋白质和糖的含量。结果表明，围食膜分三层，表面平滑致密，没有孔和缝。围食膜的蛋白质种类很多，小分子量的蛋白质含量较高。围食膜中，蛋白质占３４．７４％，糖占７．６１％。     

荧光增白剂FB28对甜菜夜蛾围食膜形态的影响

用含有不同浓度荧光增白剂FB28的饲料饲喂5龄甜菜夜蛾幼虫,解剖取其围食膜,观察荧光增白剂FB28对围食膜的破坏状况。结果表明,1％荧光增白剂FB28处理6h时,甜菜夜蛾围食膜部分降解;0．1％荧光增白剂FB28处理6h时,甜菜夜蛾围食膜仪有微量食物外渗,处理10h时,围食膜降解,食物与围食膜混在一起。说明1％荧光增白剂FB28对甜菜夜蛾围食膜的破坏能力强于0．1％荧光增白剂FB28。     

嗜线虫致病杆菌杀虫毒素对棉铃虫的中肠组织病理学研究

 嗜线虫致病杆菌HB310菌株与小卷蛾斯氏线虫HB310共生，对多种昆虫均具有较高生物活性。本实验通过盐析和非变性凝胶电泳等方法从嗜线虫致病杆菌HB310菌株的细胞内分离纯化出具胃毒活性的蛋白毒素Ⅱ。经毒素Ⅱ处理的棉铃虫幼虫，中肠组织的病理学变化类似于发光杆菌Tca毒素和Btδ-内毒素。棉铃虫4龄幼虫口服毒素Ⅱ 6 h后中肠组织开始发生变化：首先围食膜前端破碎，中肠柱状细胞伸长；随着时间推移，12 h后整个围食膜被破坏消失，中肠组织病变加重，肠壁细胞排列疏松混乱；随着毒素作用的逐渐减弱，处理72 h后棉铃虫中肠围食膜又重新出现。毒素Ⅱ离体处理棉铃虫围食膜，同样可以导致围食膜破碎。     

FB28对甜菜夜蛾围食膜蛋白影响的研究

[目的]研究荧光增白剂FB28对甜菜夜蛾围食膜蛋白的影响。[方法]用含有不同浓度的荧光增白剂FB28饲喂5龄甜菜夜蛾幼虫,解剖取其围食膜,SDS-PAGE电泳检测。[结果]FB28活体处理甜菜夜蛾围食膜在4h内高分子量蛋白条带逐渐消失,4-16h甜菜夜蛾围食膜蛋白逐渐恢复正常。[结论]FB28对甜菜夜蛾围食膜蛋白具有影响作用。     

杆状病毒感染昆虫围食膜的效应及其干扰因子

概述了昆虫消化道内围食膜的功能、杆状病毒对围食膜的影响以及影响杆状病毒感染性的干扰因子,并对杆状病毒与昆虫围食膜的互作研究进行了展望。     

罗尔斯通氏菌菌株H16新毒素蛋白Reu对菜青虫中肠组织病理学研究

在从罗尔斯通氏菌菌株H16内分离纯化出具有胃毒活性的毒素蛋白Reu的基础上,将毒素Reu饲喂菜青虫幼虫,通过观察菜青虫中肠组织的变化研究毒素Reu的杀虫机理.经毒素Reu处理的菜青虫幼虫,中肠组织的病理变化类似于发光杆菌Tca毒素和苏云金芽孢杆菌δ-内毒素.菜青虫4龄幼虫口服毒素Reu 16 h后,中肠组织开始发生变化,围食膜前端破碎,中肠柱状细胞伸长;32 h后整个围食膜被破坏消失,中肠组织病变加重,肠壁细胞排列疏松混乱.