喜树碱对小菜蛾体内保幼激素及蜕皮激素滴度的影响

为明确喜树碱对小菜蛾Plutella xylostella生长发育的抑制作用及其机制,设置0.5、1.0、2.0mg/m L剂量处理其3龄幼虫,采用浸叶饲喂法和高效液相色谱法测定了喜树碱对小菜蛾体内蜕皮激素和保幼激素滴度的影响。结果显示,喜树碱各剂量处理均显著抑制了小菜蛾幼虫的生长发育,抑制率最高达到28.42%;各处理小菜蛾化蛹时间均延迟,异常蛹增多,羽化率降低;其中2.0 mg/m L处理后4 d其化蛹率为6.67%,对照组化蛹率为86.60%。0.5、1.0 mg/m L处理下,小菜蛾体内蜕皮激素滴度显著低于对照组,仅为对照组的0.06倍;而保幼激素滴度增加,分别可达到28.74mg/m L和36.29 mg/m L,是对照组的9倍左右。表明喜树碱可影响小菜蛾体内蜕皮激素和保幼激素的平衡,延迟和影响了小菜蛾的正常发育进程,可实现对小菜蛾种群的控制作用。     

Juvenile hormone III, hydroprene and a juvenogen as soldier caste differentiation regulators in three Reticulitermes species: potential of juvenile hormone analogues in termite control

The efficacy of juvenile hormone III (JH III) and two JH-mimicking compounds was compared in laboratory experiments with Reticulitermes lucifugus (Rossi), R. santonensis Feytaud and R. virginicus (Banks). Induction of presoldier, soldier and/or soldier-worker intercaste differentiation was taken as positive response to the treatment. The novel juvenogen, a fatty acid ester of a juvenoid alcohol, induced greatest soldier differentiation in all species tested, followed by hydroprene. JH III was less effective. Representatives of three Reticulitermes species showed similar trends in soldier induction rates. Differences in mortality in treatments of termites of the same species from different colonies with the same compound were observed and evidently were caused by differences in the conditions of respective colonies.     

大螟两个mGST1基因的时空分布及经氯虫苯甲酰胺诱导后的表达情况

为明确微粒体谷胱甘肽S-转移酶（microsomal glutathione S-transferase,mGST）是否参与大螟Sesamia inferens对氯虫苯甲酰胺的解毒代谢,采用Illumina深度测序技术分析大螟转录组数据获得mGST1基因序列,利用实时荧光定量PCR技术测定其在大螟不同龄期幼虫和4龄幼虫不同组织中的表达模式,及经不同浓度氯虫苯甲酰胺处理不同时间后的相对表达量。结果表明,共获得2个mGST1基因序列,分别命名为SimGST1-1和SimGST1-2(GenBank登录号分别为OL770267和OL770268)。SimGST1-1和SimGST1-2的开放阅读框分别为456 bp和447 bp,分别编码152个和149个氨基酸,均具有昆虫mGST的特征序列。SimGST1-1和SimGST1-2在大螟不同龄期幼虫体内均有表达,且在4～6龄幼虫体内的相对表达量显著高于1～3龄幼虫。SimGST1-1在4龄幼虫中肠和脂肪体中的相对表达量显著高于在头部和表皮中的相对表达量,SimGST1-2在头部和中肠中的相对表达量显著高于在表皮和脂肪体中的相对表达量。与对照组...     

禾谷缢管蚜体内保幼激素的变化趋势

为明确禾谷缢管蚜Rjopalosiphum padi 不同发育阶段体内保幼激素(ju-venile hormone,JH)的变化趋势,借助高效液相色谱(HPLC),确定了蚜虫JH测试方法,并对其JH进行了测定.结果表明:在若蚜阶段存在三种JH即JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ;在成蚜阶段只能检测到JHⅢ.在整个发育过程中,JH变化趋势为虫龄越高,JH滴度越低,无翅3、4龄若蚜体内三种JH均极显著高于同期有翅若蚜.母代翅型对子代不同龄期若蚜JH滴度有明显影响.无翅成蚜后代1龄JH滴度极显著高于同期有翅成蚜的后代;2龄时,有翅成蚜的后代JH滴度骤然上升;有翅成蚜后代在2、3龄时JH滴度极显著高于同期无翅成蚜的后代.2龄之前是两种翅型母代的后代滴度变化的转折点,表明1～2龄若蚜期是禾谷缢管蚜翅型分化的关键时期和JH影响翅型分化的敏感龄期.     

壳二孢叶枯病病原菌Ascochyta rabiei胁迫下鹰嘴豆防御相关基因的表达分析

为挖掘获得新的抗性基因,培育鹰嘴豆Cicer arietinum抗壳二孢叶枯病(病原菌为Ascochyta rabiei)新品种,以项目组前期获得的102个差异表达的新基因为基础,随机选取29个基因进行同源性分析,以鹰嘴豆Actin(EU529707)和Ef-1α(AJ004960)作为参考基因,利用实时荧光定量PCR技术检测这29个基因在宿主植物鹰嘴豆抗性品种系选03中的表达规律。结果显示,基于同源性分析结果可将29个基因大致分成4类,涉及信号传导机制、细胞运输、转录和细胞拯救、防御、毒性;功能分析结果显示,功能未知的基因数目最多,达到了11个,其中多数为鹰嘴豆未定性基因。这29个基因在A. rabiei胁迫下都发生了不同程度的差异表达,表达差异时间点集中在胁迫后72 h,并在96 h恢复至正常表达水平。其中解毒相关基因474在72 h时相对表达水平最高,是对照处理0 h的19.773倍,抗氧化修复相关基因1137的相对表达水平最低,约为对照处理0 h的1/3。筛选获得的差异表达基因中,表达上调的基因有10个,表达下调的基因有16个,其余3个基因的表达差异不明显。上调表达基因可能与鹰嘴豆应对A. rabiei侵染的应答机制有关,其中与免疫应激相关的蛋白基因如谷胱甘肽S-转移酶、咖啡酰辅酶A、泛素蛋白基因等可能直接参与了鹰嘴豆应对A. rabiei的免疫识别和防御。     

棉铃虫BR-C Z2基因的克隆、原核表达及其表达谱

为明确转录因子广泛锌指复合物（broad complex,BR-C）在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育过程中的作用,基于转录组序列从棉铃虫幼虫中肠克隆获得BR-C Z2的cDNA序列并对其氨基酸序列和蛋白结构进行生物信息学分析,利用原核表达系统表达其融合蛋白;用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR）技术分析BR-C Z2基因在棉铃虫体内的表达规律,以及2-十三烷酮（2-tridecanone,2-TD）处理后其在棉铃虫6龄幼虫中肠内的变化规律。结果显示,棉铃虫BR-C Z2基因的开放阅读框为1 257 bp,编码418个氨基酸,预测编码蛋白的分子量和理论等电点分别为46.63 kD和6.94,主要定位于细胞核中。系统进化树结果显示棉铃虫BR-C Z2与家蚕Bombyx mori的BR-C Z2亲缘关系最近。成功表达His-HaBR-C Z2融合蛋白。BR-C Z2基因在棉铃虫蛹期和6龄幼虫中肠组织中相对表达量最高;不同浓度2-TD处理后,棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量变化趋势不同,其中15 mg/g浓度处理12 h后棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量达到峰值,是对照的2.5倍,而20 mg/g浓度处理20 h后棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量降到最低,为对照的45.13%。表明BR-C Z2基因可能参与棉铃虫的生长发育,并响应2-TD的胁迫。     

对大黑鳃金龟甲幼虫高效的苏云金芽胞杆菌筛选及cry基因鉴定

为获得对大黑鳃金龟甲幼虫具有较高杀虫活性的菌株,利用拌土法测定了本实验室分离的500株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对大黑鳃金龟甲的杀虫活性,建立Bt菌株比较鉴别技术来进行多样性分析,并对菌株的晶体形态及幼虫感染Bt后的中肠组织切片进行观察。结果显示,从500株Bt菌株中筛选到42株对大黑鳃金龟甲幼虫具有不同程度活性的菌株,分属于14个菌株类型;其中有10株校正死亡率大于60%,261-1菌株杀虫活性最高,7 d校正死亡率达100%。从14个菌株类型中各选取1个代表菌株进行基因鉴定,仅P65-1、1126-1、FCD114和78-2菌株分别含有cry8Ma、cry8Ca、cry8Ab、cry8Ga、cry8Ea共5个cry8类新基因,其它10个菌株均不含cry3、cry8、cry18、cry23、cry37、cry43等对鞘翅目害虫有效的杀虫基因。14个菌株中,78-3、127-2和1198-1菌株能产生双锥体型晶体,261-1、FCD114、P65-1、FTL84、78-2和1126-1菌株能产生球形晶体。幼虫感染261-1、1198-1、FCD114、1126-1、QDL40-2菌株后,中肠组织发生明显的病理变化:2 d时肠壁细胞明显出现空洞化,排列疏松,4 d时受到严重破坏并脱离底膜。表明筛选到的Bt菌株具有防治大黑鳃金龟甲幼虫的潜力。     

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因（autophagy-related gene,ATG）编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。     

基于稻纵卷叶螟触角转录组的羧酸酯酶类气味降解基因CXE66鉴定及其表达谱

为了解稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis气味降解机制,利用稻纵卷叶螟基因组和触角转录组鉴定羧酸酯酶（carboxylesterase,CXE）基因,同时采用同源比对和系统发育进化树对其进行分类,进一步克隆获得稻纵卷叶螟CXE66的全长序列,并采用实时荧光定量PCR分析该基因在各组织中的表达情况。结果显示,共鉴定出触角特异性表达的45个CXE基因,其中新发现29个CXE,分属于CXE八个亚族。触角组织中高表达的CXE66基因开放阅读框长1 605 bp,编码534个氨基酸,且具有典型CXE结构特征,其在稻纵卷叶螟触角、头、胸、腹、足和翅中均有表达,且在触角中表达量最高。表明45个CXE基因可能参与稻纵卷叶螟的气味降解和性信息素降解、有毒物质代谢、蜕皮发育和神经发育等生理生化过程,其中CXE66可能参与酯类植物挥发物的降解。