甜菜夜蛾卵黄原蛋白多克隆抗体制备及其在不同发育时期蛋白表达

【目的】制备甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)卵黄原蛋白(vitellogenin,Vg)多克隆抗体,并检测甜菜夜蛾不同发育时期血淋巴中的Vg蛋白表达量变化,为进一步研究Vg转运与利用机制以及生物学功能打下基础。【方法】以羽化24 h的甜菜夜蛾雌成虫c DNA为模板,通过PCR扩增得到甜菜夜蛾Vg基因片段,其包含vitellogenin-N结构功能区。将Vg目的片段连入pMD-19T载体后进行测序,利用DNAMAN软件分析该基因序列的准确性及编码蛋白的特性。将测序正确的Vg基因片段通过Nde Ⅰ和Xba Ⅰ限制性内切酶连接到原核表达载体pCzn1。将重组表达载体pCzn1-Vg转入大肠杆菌Arctic Express,离心收集诱导表达的菌液,超声波破碎菌体沉淀,取上清液与沉淀进行SDS-PAGE检测,分析Vg重组蛋白的可溶性。在不同温度、不同浓度IPTG条件下诱导表达Vg重组蛋白,筛选最优表达条件。经Ni-NTA琼脂糖凝胶亲和层析柱纯化得到了Vg重组蛋白,将该蛋白免疫新西兰白兔,制备兔抗Vg血清抗体。采用间接ELISA方法检测血清抗体的效价,并通过Western blot法检测甜菜夜蛾雌虫不同发育阶段血淋巴中Vg蛋白的表达差异。【结果】扩增所得Vg基因片段为2 091 bp,编码697个氨基酸,预测蛋白分子量为80.88 k D。通过大肠杆菌表达出的Vg重组蛋白相对分子量为80 k D,其大小与预期的Vg重组蛋白带大小相符合。其主要以包涵体形式表达,而在上清中表达量不明显。不同温度、不同浓度IPTG条件下诱导表达Vg重组蛋白的结果显示温度为25℃,IPTG浓度为0.6 mmol·L~(-1)时,Vg重组蛋白表达量最高。继续提高温度和IPTG浓度,对提高Vg重组蛋白的表达量无明显作用,且杂蛋白增多。新西兰白兔经4次免疫后,间接ELISA法检测表明,制备的兔抗Vg抗体具有较好的灵敏度,效价达到1﹕512 000。Western blot检测Vg蛋白在甜菜夜蛾不同发育阶段血淋巴中的表达,其杂交出的单一条带在180 k D左右。Vg蛋白在甜菜夜蛾雌蛹末期开始微弱表达。雌成虫羽化后血淋巴中Vg蛋白表达量先升高后降低,呈动态变化,到羽化48 h表达量最高,随后降低。【结论】纯化获得了Vg重组蛋白,并明确了最优表达条件(温度为25℃,IPTG浓度为0.6 mmol·L~(-1));制备了高效价的甜菜夜蛾Vg多克隆抗体,明确了甜菜夜蛾Vg蛋白的表达规律。     

多年迷向防治对桃园梨小食心虫的控制作用评估

为了科学评估多年迷向防治对桃园梨小食心虫的实际防控效果,并完善优化桃园害虫性信息素科学应用技术,在江苏省无锡市惠山区5个乡镇大面积连片桃园内连续4年使用迷向丝防治梨小食心虫,并实时监测调查,分析各年度桃园内梨小食心虫种群消长动态,抽样法调查统计桃树折梢率。结果显示,多年迷向防治可以有效降低桃园梨小食心虫种群发生数量,各乡镇桃园内虫口基数逐年减少;洛社和钱桥2个乡镇2021年迷向防治处理区梨小食心虫平均迷向率在94.37%以上;2021年阳山镇迷向防治区平均折梢率为1.24%。结果表明大面积且连续使用迷向防治法对桃园梨小食心虫具有很好的防控效果。     

绿盲蝽雷帕霉素靶蛋白的克隆、抗体制备及在蜕皮激素诱导下的应答

【目的】克隆绿盲蝽（Apolygus lucorum）雷帕霉素靶标全长基因（AlTOR）,研究AlTOR时空表达特性及在外源蜕皮激素（20E）诱导下的应答响应,进一步获得原核表达的重组蛋白及制备多克隆抗体,分析该抗体的特异性,为后续研究AlTOR蛋白功能打下基础。【方法】RACE法克隆AlTOR基因序列全长,qRT-PCR分析AlTOR表达特性以及在20E及其抑制剂U73122诱导下的应答响应;将含有AlTOR序列T载体经EcoR I及Xho I双酶切,构建原核表达载体pCzn1-AlTOR,经20℃、0.5 mmol·L^-1 IPTG诱导表达、变性、复性和蛋白纯化后,以获得AlTOR重组蛋白,最后再通过免疫,制备AlTOR蛋白多克隆抗体,Western blot评价该抗体的特异性。【结果】AlTOR的开放阅读框编码包含435个氨基酸,具有典型的TOR基因序列特征,即SIN1结构域、高度保守的CRIM结构域及PH域;AlTOR在绿盲蝽不同日龄、不同组织中均有表达,且在1日龄以及脂肪体中表达量最高;20E可诱导绿盲蝽不同日龄若虫期AlTOR的表达,同时也能诱导成虫头、翅、卵巢和脂肪体中AlTOR表达上调,分别上调200.00%、118.89%、20.53%和60.82%,而U73122在中肠和卵巢中会显著抑制AlTOR的表达。经双酶切的重组克隆载体可成功亚克隆到pCzn1载体上,命名为pCzn1-AlTOR;IPTG诱导的重组质粒可特异性表达一个约36 kD的蛋白,且主要以包涵体形式存在;经Ni-IDA亲和层析纯化后,仅在36 kD附近有一条明显的特异性条带。进一步免疫及间接ELISA方法确定抗血清对TOR蛋白的效价,Western blot分析表明制备的多克隆抗体可以特异性与AlTOR重组蛋白及绿盲蝽3龄若虫总蛋白结合,说明制备的AlTOR多克隆抗体特异性较好,可以用于后续的蛋白研究。【结论】AlTOR在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;20E及其抑制剂诱导后,AlTOR呈现出相反的应答反应;本研究获得的AlTOR重组蛋白的多克隆抗体具有高特异性。     

栽培模式与施氮量对棉田节肢动物群落结构及稳定性的影响

【目的】 分别在长江下游沿海棉区(大丰) 和沿江棉区(南京),以早熟常规棉中棉所50号为材料,研究不同栽培模式和施氮量双因素对棉田节肢动物群落结构及稳定性的影响。【方法】 直播棉田以棉花3叶期为起始日期,移栽棉田以移栽后第3 d为起始日期,采用随机调查法,调查整株棉花所有器官,记录棉株上节肢动物的种类及数量。【结果】 栽培措施对棉田天敌亚群落个体数及益害比作用显著,且趋势一致,移栽棉田更有利于天敌发生,益害比更高,不同施氮量对棉田昆虫无明显影响。棉田中主要是棉蚜、烟粉虱、绿盲蝽和花蓟马等刺吸式害虫,主要天敌草蛉、蜘蛛和瓢虫。棉蚜、朱砂叶螨、花蓟马、烟粉虱和绿盲蝽在8月中下旬和9月上中旬发生数量较集中,其中直播棉田棉蚜、朱砂叶螨发生数量相对较多,移栽棉田花蓟马和绿盲蝽发生量相对较多,不增施氮肥棉田花蓟马发生数量相对较多,烟粉虱在棉田间均有发生,且数量较多。草蛉在8月下旬和9月上中旬发生数量大。6月下旬和7月上中旬蜘蛛和瓢虫发生数量大。其中移栽棉田蜘蛛和瓢虫发生量相对较多,增施氮肥棉田草蛉和瓢虫发生数量相对较多。害虫亚群落在南京移N₀棉田中多样性指数和均匀度指数显著高于直N₀棉田,优势集中性指数则相反;天敌亚群落在大丰移N₁₀棉田多样性指数和均匀度指数显著高于直N₀棉田,优势集中性指数则相反。【结论】 棉田昆虫消长动态及发生量因栽培措施和施氮量不同而略有差异。害虫亚群落在移栽方式且不施氮肥的棉田中群落稳定性最高,而天敌亚群落在移栽且增施氮肥的棉田中稳定性最高。节肢动物群落稳定性在各处理间无显著差异。     

转Gbve1基因棉对棉田动物群落结构及稳定性影响

【目的】 以亲本棉为对照,研究5组转Gbve1基因棉花株系对棉田生物群落分布以及环境的影响。【方法】 以棉花3叶期为起始日期,采用随机调查法,查看整株棉花所有器官,记录棉株上所见节肢动物的种类及数量。【结果】 转Gbve1基因棉田主要害虫的相对多度除朱砂叶螨、烟粉虱和棉叶蝉 与对照棉田间有显著差异外,其余主要害虫均无显著差异(P>0.05)。不同品系棉田中刺吸式害虫和咀嚼式害虫之间均无显著差异(P>0.05);而转Gbve1基因棉田中物种多样性指数、均匀度指数和优势集中性指数与对照相比均差异不显著(P>0.05);且转基因棉田与对照棉田节肢动物群落存在较高的相似性(0.681 4 ~ 0.820 9)。【结论】 不同品系棉田中主要昆虫群落消长动态显示,除个别品系在个别生育时期、个别昆虫之间存在显著差异,其余与对照相比消长动态均无显著差异,表明转抗黄萎病基因棉花并不影响棉田动物群落的结构和稳定性。     

绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶2基因（AlGRK2）的表达分析及在绿盲蝽生长发育中的功能

【目的】克隆绿盲蝽（Apolygus lucorum）G蛋白偶联受体激酶2基因（AlGRK2）cDNA序列,明确其时空表达谱,阐明外源蜕皮激素（20E）对AlGRK2表达的影响,分析AlGRK2在绿盲蝽生长发育中的作用,为进一步研究其在蜕皮激素信号转导通路中的功能打下基础。【方法】RACE法克隆获得AlGRK2全长,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析不同日龄绿盲蝽及雌成虫不同组织中AlGRK2的表达谱,分析外源20E诱导及RNAi处理后,AlGRK2 mRNA表达的应答反应及对绿盲蝽生长发育主要参数（发育历期、若虫体重及成虫羽化率）的影响。【结果】AlGRK2 cDNA序列全长2 715 bp,开放阅读框2 106 bp,编码701个氨基酸,ExPASy预测其蛋白分子量为80.2 kD,理论等电点为6.56;蛋白结构分析显示AlGRK2包含4个结构域,即G蛋白信号调节区（RGS,54—175 aa）、丝氨酸/苏氨酸激酶结构域（S-TKc,191—454 aa）、丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶的伸展部分（S-TK-X,455—534 aa）和PH结构域（PH,558—655 aa）,其中PH结构域是GRK2蛋白的典型结构域;系统发育分析结果表明,绿盲蝽GRK2与茶翅蝽GRK2亲缘关系最近;AlGRK2在绿盲蝽1—16日龄虫体内均有表达,mRNA表达量呈现出波动式下降的模式,在绿盲蝽初始龄期的表达量较高,而在末龄期的表达量显著下降;AlGRK2在绿盲蝽雌成虫卵巢和脂肪体中高表达,在胸与足中的表达量较低;外源20E处理后,AlGRK2在绿盲蝽1日龄和3日龄表达量显著下调,AlGRK2在雌成虫各组织中均表达上调,在卵巢及脂肪体中上调幅度最大,相反的是,20E信号通路中PLC抑制剂U73122处理的AlGRK2表达量下调;绿盲蝽若虫发育历期、末龄若虫体重和成虫羽化率均显著下降,相反的是,U73122处理组若虫期的发育历期显著延长;此外,与注射dsGFP处理组相比,注射dsAlGRK2处理后绿盲蝽的AlGRK2表达水平显著下降,若虫死亡率及发育历期显著增加,而成虫羽化率和5龄若虫体重均显著下降。【结论】AlGRK2在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;外源20E抑制剂及RNAi处理后,均可抑制AlGRK2的表达,同时还可对绿盲蝽生长发育产生不利影响,表现为延缓绿盲蝽的发育进度、降低5龄若虫体重及成虫羽化率。     

甜菜夜蛾SeKr-h1基因分子表达特性及其对保幼激素类似物的响应

Krüppel homolog 1(Kr-h1)是保幼激素(JH)的早期响应基因,在JH抑制幼虫或若虫变态及促进成虫生殖中发挥关键作用.利用RT-PCR技术克隆甜菜夜蛾SeKr-h1α基因,并进行了生物信息学分析,序列分析结果显示,SeKr-h1α开放阅读框长度1068 bp,编码355个氨基酸.与美国国家生物技术信息中心(NCBI)上已有的甜菜夜蛾Kr-h1β序列相比,SeKr-h1αN端缺少12个氨基酸.通过荧光定量qPCR研究甜菜夜蛾不同发育时期SeKr-h1α/β的表达水平,结果显示,SeKr-h1α/β表达趋势一致,SeKr-h1α为主要表达的转录产物.SeKr-h1α/β在幼虫末期、预蛹和成虫期高表达,1～4龄幼虫和蛹期维持低表达.在幼虫和蛹末期施用JH类似物Methoprene,qPCR检测SeKr-h1对JH的诱导响应表达,结果显示Methoprene处理5龄幼虫2、6、24 h都可诱导SeKr-h1表达,并且在处理6 h时的诱导效果最为明显,为对照的8.76倍;Methoprene处理化蛹末期的雌蛹,试验组羽化12 h雌虫SeKr-h1表达量为对照组的3.34倍.本研究克隆得到SeKr-h1α完整编码序列,并明确SeKr-h1的表达特性及其对JH类似物存在诱导响应,为进一步深入研究甜菜夜蛾SeKr-h1基因功能以及开发防控新策略奠定了良好基础.     

高效液相色谱法分析水中氯虫苯甲酰胺

自然水体中残留的氯虫苯甲酰胺以二氯甲烷为提取溶剂,经预净化,由高效液相色谱(带二极管阵列检测器)检测分析。高效液相色谱检测条件为大连依利特Hypersil ODS 2 4.6 mm×250 mm,5μm色谱柱;柱温:30℃;流动相∶乙腈/水=65∶35(体积比);流速:1.0 mL/min;检测波长:268 nm;进样量:20μL。自然水体中氯虫苯甲酰胺的添加回收率为83.56%～91.70%,变异系数为1.79%～4.79%。     

2016－2020年长江流域棉花品种区域试验参试品种（系）对棉铃虫抗性的动态分析

对2016―2020年参加长江流域棉区区域试验的159个棉花新品种（系）对棉铃虫抗性的动态进行分析，为棉花抗虫育种及品种推广提供理论依据。参试品种（系）类型包含中熟常规棉、中熟杂交棉和早熟常规棉。结果表明，参试棉花品种（系）对棉铃虫的抗性水平较高，除2020年有4.35%的低抗品种（系）外，其他均为中抗或高抗，无不抗棉铃虫的品种（系）。多数年份以抗虫品种（系）为主。中熟杂交棉抗虫性多优于中熟常规棉，棉花苗期平均抗性多高于蕾铃期。5年参试品种（系）对棉铃虫的平均抗性值总体呈现波动上升趋势。