烟芽夜蛾囊泡病毒3h株对草地贪夜蛾幼虫的感染特性及对其生长发育的影响

为寻找有效防控外来入侵物种草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的技术,以烟芽夜蛾囊泡病毒3h株(Heliothis virescens ascovirus 3h,HvAV-3h)为研究对象,通过测定不同龄期草地贪夜蛾幼虫口服或针刺感染HvAV-3h后的死亡率、存活时间、取食量及体重,分析该毒株对草地贪夜蛾幼虫的感染特性及对其生长发育的影响。结果显示,草地贪夜蛾1、2龄幼虫口服HvAV-3h后的校正死亡率分别为9.22%和0,3～6龄幼虫针刺感染HvAV-3h后的校正死亡率则高达100.00%,感染HvAV-3h的幼虫均在幼虫期或蛹期死亡。3～5龄幼虫针刺感染HvAV-3h后的存活时间明显长于健康幼虫;3～6龄幼虫针刺感染HvAV-3h后其体重和取食量均受到不同程度的抑制作用,体重抑制率分别为67.79%、41.68%、16.31%和10.30%,总取食量抑制率分别为57.80%、33.90%、17.42%和41.82%;其中3龄幼虫针刺感染HvAV-3h后的体重和取食量被显著抑制,且蜕皮困难,最终在幼虫期死亡;部分4～6龄感染HvAV-3h幼虫能够完成化蛹,但是均无法羽化。表明HvAV-3h感染能够有效控制草地贪夜蛾幼虫,有望开发为草地贪夜蛾的生防制剂。     

一株草地贪夜蛾囊泡病毒对甜菜夜蛾幼虫的感染特性及对其生长发育的影响

囊泡病毒是一类具有生防潜力的双链DNA病毒,本文以含草地贪夜蛾囊泡病毒84-36浓度为9.77×1012病毒基因拷贝/m L的血淋巴,分别通过口服(1~2龄:1.09×1010病毒基因拷贝/虫;3~5龄:9.77×109病毒基因拷贝/虫)与针刺(1.56×109病毒基因拷贝/虫)2种方式接种感染甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)幼虫,观察其死亡和生长发育情况。结果表明,口服感染时,1、2、3、4和5龄幼虫的校正死亡率分别为18.89%±1.11%、4.44%±1.11%、2.22%±1.11%、0与0,1龄幼虫较2、3龄显著易被病毒感染;针刺接种感染时,3、4和5龄幼虫校正死亡率分别为100.00%、100.00%和80%,所有被病毒感染的幼虫发育历期明显延长,3、4龄幼虫感染病毒后的第2 d即表现出日取食量显著降低、第3 d开始体重基本维持不变。由此可见,草地贪夜蛾囊泡病毒84-36毒株在生物防治上具有潜在优势。     

真菌病毒FpgMBV1中P3基因的原核表达及多克隆抗体的制备

 采用RT-PCR法从假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)弱毒菌株FC136-2A的菌丝中扩增出假禾谷镰孢菌巨型双链RNA病毒1(Fusarium pseudograminearum megabirnavirus 1,FpgMBV1)的P3蛋白编码序列。测序结果显示,FpgMBV1-P3蛋白的编码序列长2 700 bp,编码901个氨基酸残基。构建原核表达载体pET28a-FpgMBV1-P3并转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,在25℃以0.5 mmol·L^-1 IPTG诱导表达重组蛋白。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为90 kDa,与预期分子量大小相符。将该重组蛋白作为抗原免疫日本大耳白兔,获得抗血清,采用间接ELISA测定其效价达1∶128 000,能够特异性检测到假禾谷镰孢菌菌丝中的FpgMBV1-P3蛋白。研究结果可为探究FpgMBV1-P3的结构和功能,以及进一步探讨FpgMBV1在假禾谷镰孢菌弱毒菌株FC136-2A中的作用机制奠定基础。     

真菌病毒FpgMBV1中P3基因的原核表达及多克隆抗体的制备

 采用RT-PCR法从假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)弱毒菌株FC136-2A的菌丝中扩增出假禾谷镰孢菌巨型双链RNA病毒1(Fusarium pseudograminearum megabirnavirus 1,FpgMBV1)的P3蛋白编码序列。测序结果显示,FpgMBV1-P3蛋白的编码序列长2 700 bp,编码901个氨基酸残基。构建原核表达载体pET28a-FpgMBV1-P3并转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,在25℃以0.5 mmol·L^-1 IPTG诱导表达重组蛋白。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为90 kDa,与预期分子量大小相符。将该重组蛋白作为抗原免疫日本大耳白兔,获得抗血清,采用间接ELISA测定其效价达1∶128 000,能够特异性检测到假禾谷镰孢菌菌丝中的FpgMBV1-P3蛋白。研究结果可为探究FpgMBV1-P3的结构和功能,以及进一步探讨FpgMBV1在假禾谷镰孢菌弱毒菌株FC136-2A中的作用机制奠定基础。     

Nerve insensitivity resistance to cypermethrin in larvae of the tobacco budworm Heliothis virescens from USA cotton field populations

Spontaneous neuronal activity was recorded from the peripheral nerves of third-instar larvae of strains of Heliothis virescens (F.) obtained directly from cotton fields in the USA. Following a control period the preparations were exposed to increasing concentrations of cis-cypermethrin in a cumulative dose-response assay. A positive response was defined as an increase of at least five-fold in the rate of neuronal activity over that seen during the control period. Up to 35 individuals of each strain were assayed and the responses used to construct a phenotypic profile categorising the individuals from nerve-susceptible to highly nerve-insensitive. An EC₅₀ for the action of cis-cypermethrin was also obtained. There was a positive, significant correlation between non-synergisable resistance to cypermethrin and nerve insensitivity as defined in the neurophysiological assay. It was shown that nerve insensitivity to cypermethrin increased throughout the cotton-growing season.     

棉铃虫 JNKs 基因的克隆及表达分析

c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)是MAPK家族(mitogen-activated protein kinases, 丝裂原活化蛋白激酶)的重要成员, 具有参与昆虫抗逆反应等多种功能。为明确JNK在棉铃虫 Helicoverpa armigera 中的表达特性及其对Bt杀虫蛋白的应激与免疫反应, 本研究通过PCR克隆得到2个棉铃虫 JNK 基因 HaJNK1 和 HaJNK2; 生物信息学分析结果显示: HaJNK1和 HaJNK2基因开放阅读框分别为1 191、1 143 bp, 分别编码397、381个氨基酸。系统进化树分析结果表明棉铃虫 HaJNK1 与黏虫 Mythimna separata 聚为一支, 亲缘关系较近, HaJNK2与 家蚕 Bombyx mori 聚为一支, 同源性较高。利用实时荧光定量PCR技术分析 HaJNK1 与 HaJNK2 在棉铃虫不同发育时期、不同组织中的表达量, 发现 HaJNK1 与 HaJNK2 在卵中表达量最高, 其次是雌成虫; HaJNK1 在性腺中表达量最高, 其次是唾液腺; HaJNK2 在头部表达量最高, 其次是性腺。取食Cry1Ac的4龄棉铃虫幼虫的中肠组织中, HaJNK1 与 HaJNK2 的表达量均显著升高。推测 HaJNKs 基因可能参与棉铃虫抵御Bt杀虫蛋白伤害的应激和抗逆反应。     

羧肽酶在Bt抗性棉铃虫中肠的表达分析

本研究利用实时定量PCR技术检测了对Bt(Bacillus thuringiensis)Cry1Ac敏感和抗性品系棉铃虫Helicov-erpa armigera中肠羧肽酶(carboxypeptidase)的mRNA表达,发现在抗性品系中羧肽酶表达量明显下降(约2.6倍);中肠汁液中羧肽酶酶活测定结果表明,抗性品系羧肽酶酶活性同样显著下降约2.2倍。羧肽酶作为重要的消化性外切酶(exopeptidase),能够消化摄取食物中的大量可吸收的蛋白质,抗性品系羧肽酶表达量显著下降表明该种群消化食物的能力降低,这可能会导致与抗性适合度相关的多种生理指标的下降。另外,体外成功表达棉铃虫羧肽酶,为从蛋白和抗体水品进一步研究羧肽酶在棉铃虫抗性适合度中的作用奠定基础。     

苜蓿夜蛾hsp90基因cDNA序列的克隆与表达研究

热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)是生物体适应外界不良环境条件的关键蛋白。热休克蛋白90(HSP90)是HSP家族的重要成员。本试验以苜蓿夜蛾为材料提取虫体总RNA,利用RT-PCR和RACE技术,扩增得到hsp90基因全长cDNA序列,命名为Hvhsp90(GenBank登录号KF636495)。该序列含有2 472个碱基,包括一个2 154个碱基的开放阅读框,编码一个含717个氨基酸的蛋白,分子量约为82.5ku,等电点为4.97,且含有5个标签序列及胞质特征序列MEEVD,推导的氨基酸序列与鳞翅目其他昆虫HSP90相似性85%~99%之间。RTPCR结果表明,该基因在苜蓿夜蛾不同发育时期和不同组织均有mRNA水平的特异性表达。该基因在大肠杆菌表达系统中进行了诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,HvHSP90能够高效表达,并与预测的融合蛋白分子量相符。     

棉铃虫5-HT1和5-HT2基因的克隆及表达模式分析

5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)是昆虫体内一种重要的生物胺,其通过结合特异性的G蛋白偶联受体在昆虫体内发挥不同的神经调控作用。本研究基于转录组测序数据结合RT-PCR技术鉴定克隆了棉铃虫5-HT受体基因5-HT1和5-HT2,采用生物信息学方法分析其序列特征,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测了其在幼虫和成虫不同组织内的表达特征。结果显示,棉铃虫体内分别表达5-HT的2类受体基因：5-HT1A、5-HT1B、5-HT2A和5-HT2B。系统进化树分析表明,棉铃虫5-HT受体基因分为3个不同分支,而5-HT1和5-HT2可明显分别分成2个不同分支,各分支均与家蚕和烟草天蛾5-HT相应受体基因具有较高的同源性。RT-qPCR结果显示,在幼虫期,4种5-HT受体基因都在头部显著高表达,成虫期除在脑部高表达外,在触角或腹部也有高表达。其中5-HT1A和5-HT1B在雌成虫触角表达量显著高于雄成虫触角,5-HT1A和5-HT2B在雌成虫腹部表达量显著高于雄成虫腹部,而5-HT1B在雄成虫腹部表达量显著高于雌成虫腹部。以上结果表明5-HT1和5-HT2...     

烟粉虱内共生菌传毒相关groEL基因的克隆及其原核表达

 烟粉虱内共生菌groEL基因编码一种63kD的GroEL蛋白,利用一对特异性引物,通过PCR对长期培养在黄瓜上的烟粉虱体内groEL基因进行了扩增,序列测定表明其长度为1668bp,编码555个氨基酸,与GenBank中烟粉虱内共生菌groEL(AF130421)的核苷酸同源性为99.58%,仅7个核苷酸发生了变异,二者氨基酸序列同源性为99.28%,仅4个氨基酸有别。构建了一个原核表达载体,表达得到了76kD的融合蛋白     

烟草PR10蛋白生物活性及赤星病菌Alternaria alternata诱导下的表达分析

为深入研究植物PR10蛋白的生物学功能,以烟草PR10蛋白(NtPR10)为研究对象,采用冷休克蛋白表达载体p Cold II,构建烟草PR10融合蛋白原核表达系统,优化表达及纯化条件,获得高纯度NtPR10融合蛋白;分别采用底物法和滤纸片法体外分析其核酸酶活性及抑菌活性;并利用荧光定量PCR方法分析了烟草赤星病菌Alternaria alternata侵染下,NtPR10基因在抗、感烟草品种内不同时间点的表达差异。结果表明,15℃、0.1 mmol/L IPTG过夜条件下可诱导获得大量可溶性目的蛋白,50、100 mmol/L咪唑缓冲液洗脱能够获得较高纯度的目的蛋白;纯化后的NtPR10蛋白能够降解烟草总RNA,具有核酸酶活性,且1.0、0.5、0.25μg/μL的NtPR10蛋白溶液均对烟草赤星病菌的菌丝生长具有显著的抑制作用,但随着蛋白浓度的降低,抑菌作用减弱;荧光定量PCR结果显示,接种烟草赤星病菌后,NtPR10基因在感病品种和抗病品种中均显著上调表达,但其在抗病品种的响应速度和表达量显著高于感病品种,表明NtPR10应答了烟草赤星病菌的侵染过程。