白背飞虱酚氧化酶原PPO基因特性及其免疫应答

【目的】酚氧化酶（phenoloxidase,PO）是昆虫体内的免疫蛋白,在昆虫体内起重要的调节作用,主要以无活性的酚氧化酶原（prophenoloxidase,PPO）形式存在。本研究在转录组测序获得白背飞虱（Sogatella furcifera）3条PPO序列的基础上,通过分析白背飞虱体内不同SfPPO的发育和组织表达模式,并进一步抑制SfPPO的表达以及病原菌诱导,探讨SfPPO在白背飞虱体内的生物学功能。【方法】以白背飞虱3条SfPPO序列为研究对象,利用生物信息学方法分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。并以注射绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）的dsRNA作为对照组,通过注射合成的dsSfPPO后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测基因表达抑制效果;此外,为了探究SfPPO在白背飞虱生长发育和免疫应答方面的作用,利用qRT-PCR检测SfPPO在不同发育阶段及组织中的表达情况,以及注射大肠杆菌（Escherichia coli）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后3个SfPPO的诱导表达情况。【结果】SfPPO1、SfPPO2-1、SfPPO2-2的开放阅读框长度分别为2 079、999、2 070 bp,分别编码692、332、689个氨基酸,预测蛋白分子量分别为79.84、37.67、79.53 kD,等电点分别为6.43、9.56、6.20。生物信息学分析表明,白背飞虱的3个PPO蛋白具有较高的同源性,且与褐飞虱（Nilaparvata lugens）的亲缘关系最近;SfPPO1、SfPPO2-1、SfPPO2-2均在成虫第3天表达量最高,其中SfPPO2-1和SfPPO2-2的发育表达模式相似;SfPPO1和SfPPO2-1在表皮和脂肪体内表达量较高,而SfPPO2-2在翅和脂肪体内表达量较高,在头、足、中肠、马氏管中表达量相对较低;与注射dsGFP组相比,注射靶标基因的dsRNA后都能够显著沉默目的基因的表达,而且当SfPPO2-1表达被沉默后,SfPPO1出现显著高表达,说明不同的PPO之间可能具有补偿功能;大肠杆菌诱导后12 h,SfPPO2-1和SfPPO2-2表达量显著升高,SfPPO1表达量则在诱导24 h后显著升高;枯草芽胞杆菌诱导24 h后,SfPPO1、SfPPO2-1和SfPPO2-2表达量均显著升高。【结论】SfPPO1、SfPPO2-1、SfPPO2-2的表达存在组织和龄期特异性,且在不同菌诱导情况下存在免疫应答差异性。研究结果有助于更加全面、深入地探索白背飞虱酚氧化酶在调控昆虫发育及免疫中的潜在分子机理。     

白背飞虱海藻糖合成酶基因调控几丁质合成的功能

【背景】 海藻糖合成酶（trehalose-6-phosphate synthase,TPS）在海藻糖合成中起着重要作用,其能够介导海藻糖代谢调控几丁质合成及昆虫发育。【目的】 本研究通过抑制白背飞虱（Sogatella furcifera）TPS的表达,检测RNAi沉默SfTPS效果,观察白背飞虱蜕皮状况,测定几丁质含量及几丁质合成酶（chitin synthase,CHS）基因的定量表达,探究SfTPS在白背飞虱几丁质合成中的潜在调控作用。【方法】 利用注射法RNAi技术,以实验室饲养多年的白背飞虱种群为试验材料,体外合成两个SfTPS（SfTPS1和SfTPS2）与GFP的双链RNA（dsRNA）后,分别注射到白背飞虱体内抑制TPS。首先,在dsRNA注射后48 h采用Trizol法提取白背飞虱的总RNA,反转录并合成第一链DNA后,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测TPS表达沉默情况,以确定RNAi的效果;其次,测定dsRNA注射后48 h和72 h白背飞虱整体几丁质含量并对翅发育畸形虫体进行拍照;最后,采用qRT-PCR技术检测白背飞虱SfCHS在mRNA水平上的相对表达量变化,分析SfTPS1和SfTPS2在几丁质合成调控中的作用。【结果】 与注射dsGFP相比较,dsSfTPS1和dsSfTPS2的RNA注射后,能够促进SfCHS表达量上升,几丁质含量增加,白背飞虱成虫翅出现畸形。qRT-PCR结果显示,单个SfTPS dsRNA注射后本基因的表达能够被极显著抑制,与注射dsGFP相比,不足对照组表达量的30%,且单个SfTPS的dsRNA注射后,另外一个SfTPS表达同样显著下降;dsSfTPS1和dsSfTPS2注射后,白背飞虱成虫翅均为长翅,出现一定比例的翅卷曲等畸形情况,其后48 h和72 h产生一定的死亡率;几丁质含量检测发现,SfTPS1和SfTPS2的dsRNA注射后72 h,几丁质含量显著上升。与注射dsGFP对照组相比较,SfCHS1与SfCHS1a表达量在dsSfTPS1注射后72 h极显著上升,在dsSfTPS2注射后48 h和72 h时极显著上升,且dsSfTPS1和dsSfTPS2注射后SfCHS1b的表达极显著增加。【结论】 SfTPS能够通过调控白背飞虱几丁质合成酶基因的表达来控制几丁质的合成,研究结果有助于评价SfTPS在白背飞虱等昆虫中的调控作用并作为潜在控害靶标,为进一步开展和筛选有效的海藻糖合成酶抑制剂控制白背飞虱等害虫提供理论依据。     

利用2种肿腿蜂防治核桃长足象幼虫试验

[目的]为了研究核桃长足象的无公害防治技术.[方法]在室内条件下(温度为25℃,湿度为70％,光周期为短光照L:D=8:16,光照强度为3000 lx)研究管氏肿腿蜂和白蜡吉丁肿腿蜂对核桃长足象的寄生作用.[结果]2种肿腿蜂均能有效寄生核桃长足象,寄生率略有差异,在补充营养过程中,2种肿腿蜂将多数核桃长足象幼虫致死,致死率高于寄生率.白蜡吉丁肿腿蜂寄生核桃长足象幼虫的产卵前期,其子代卵期、幼虫期、蛹期均略长于管氏肿腿蜂,但无显著差异.白蜡吉丁肿腿蜂寄生核桃长足象幼虫的发育历期显著长于管氏肿腿蜂,白蜡吉丁肿腿蜂完成一代需要33.67 d,后者为31.7 d.其子代数量差异不大,均为6头左右,其中管氏肿腿蜂雄性比例略低于白蜡吉丁肿腿蜂.[意义]试验结果为核桃长足象的生物防治提供参考.     

金龟子绿僵菌对褐飞虱繁殖力的影响

褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)以单食性水稻为主,是亚洲地区重要的水稻害虫之一,繁殖力强的特点是其大面积为害水稻的重要原因.金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae是一种环境友好型的昆虫病原真菌,近年来被广泛用于害虫防治.本研究结果显示8×1010孢子/mL金龟子绿僵菌悬浮剂在实验...     

寒冷地区影响雏鸡成活率的原因及对策

通过对寒冷地区农户饲养雏鸡成活率低、经济效益不高,有的甚至出现亏损局面的原因查找,提出了相应的改进措施,以降低育雏期的死亡率,促进养鸡业的发展.     

农户养羊技术要点

重点介绍了农户养羊应掌握的五个技术要点,为农户养殖提供参考。     

低温储存时长对松褐天牛肿腿蜂繁育效果的影响

为了明确低温下松褐天牛肿腿蜂雌蜂的最佳储存时长,本试验在10 ℃条件下储存松褐天牛肿腿蜂雌蜂,研究不同贮存时长后成蜂的子代发育历期和数量。结果表明：松褐天牛肿腿蜂雌蜂死亡率随储存时长增加逐渐增加,60 d时死亡率较低,其累积死亡率为6.90%,至120 d时,累积死亡率达42.46%,雄蜂寿命明显比雌蜂短。不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂的子代发育历期影响显著,短期储存雌蜂可以缩短松褐天牛肿腿蜂的产卵前期。松褐天牛肿腿蜂子代发育历期随着成蜂储存时长的增长呈上升趋势,其中卵历期差异较小,平均为3～4 d,幼虫历期、蛹历期和卵至成虫的发育历期差异显著。随着成蜂储存时间的增加,松褐天牛肿腿蜂子代总数和子代雌蜂数呈下降趋势,不储存的子代总数和子代雌蜂数最多,平均59.96头和57.92头;至150 d时,子代总数和子代雌蜂数均显著下降,仅30.52头和26.04头。松褐天牛肿腿蜂子代雄蜂数和雄性比在储存150 d时显著增加,其他处理差异不显著。以上研究表明：10 ℃下,储存60 d为最佳储存时长,最长不宜超过120 d。本试验为松褐天牛肿腿蜂的储存及应用提供依据。