咖啡灭字虎天牛触角和足感器的形态与分布观察

咖啡灭字虎天牛Xylotrechus quadripes Chevrolat是咖啡树的重要害虫,其以幼虫钻蛀为害木质部的特点造成防治十分困难。本文利用扫描电镜对新羽化的咖啡灭字虎天牛雌、雄成虫触角、前足感器类型及分布进行了观察,结果表明:该虫触角呈线状,共11节,可分为3部分:柄节、梗节和鞭节(9亚节)。雌、雄成虫触角感器共有5类,分别为刺形感器、锥形感器、凹槽钉形感器、栓锥形感器、B9hm氏鬃毛,其中刺形和锥形感器各有3个亚型,不同类型的感器在触角各节上的数量和分布均有差异。雌、雄成虫触角感器存在性二型现象,栓锥形感器为雄虫所特有。前足为步行足,感器共有3类,分别为刺形感器、锥形感器和毛形感器,其中刺形感器有5个亚型,雌、雄成虫足感器无性二型现象。     

广聚萤叶甲Vg基因的鉴定及表达分析

卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)作为雌性多功能生殖蛋白, 为卵黄发生提供所需的储备能源。为明确Vg基因在广聚萤叶甲Ophraella communa生殖过程中的潜在作用, 本研究通过RT-PCR技术克隆得到广聚萤叶甲的3个Vg基因, 其OcVg1, OcVg2和OcVg3开放阅读框(ORF)分别为5 310、5 322 bp和5 298 bp, 对应编码1 768、1 772和1 764个氨基酸。其OcVgs蛋白具有LLTP超家族的保守结构域:LPD_N、DUF1943和VWD结构域; 多位于N-端的多聚丝氨酸区(polyserine domains), 保守的GL/ICG、R/KXXR/K、DGXR基序和C-端半胱氨酸残基等。构建系统进化树发现, OcVgs与鞘翅目昆虫聚为一支。时空表达分析发现, OcVgs基因在不同组织及发育阶段的表达动态相似, 在脂肪体中特异性高表达(P<0.05); 在成虫羽化后的性成熟阶段的表达量最高, 幼虫期的表达水平可以忽略不计(P<0.05)。研究结果为深入理解广聚萤叶甲生殖作用的分子机制奠定基础。     

假禾谷镰孢菌细胞自噬相关基因的鉴定与表达分析

细胞自噬是真核生物中一类包含多种进化保守的Atgs蛋白参与的蛋白质降解途径,该途径也参与多种植物病原真菌的产孢、孢子萌发和致病性过程。本研究利用模式物种已知的Atgs,通过生物信息学分析在假禾谷镰孢菌中鉴定到29个Atgs,分属29种不同蛋白类型。细胞自噬核心调控机制相关蛋白Atg1、Atg6、Atg8和Atg9的氨基酸序列系统进化分析结果显示,Atgs在丝状真菌间非常保守,符合物种进化的特点。通过假禾谷镰孢菌跟亲和与非亲和寄主转录组数据分析发现,与菌丝阶段相比26个Fp Atgs在侵染阶段的表达发生改变,其中Fp Atg1、2、3、4、5、7、8、9、13、22、23、28和Fp Vps34在侵染初期和中后期均诱导表达;Fp Atg6、14、17、20、24、29和Fp Vps15在侵染初期和中后期表达量均降低;Fp Atg10、11除在非亲和互作中后期表达量略有上调,其余阶段均显著下调表达;Fp Atg15、16在亲和互作初期诱导表达,其余阶段均下调表达;Fp Atg26、27在亲和互作初期下调表达,中后期诱导表达,而在非亲和互作初期表达量升高,到中后期下调表达。推测细胞自噬参与调控假禾谷镰孢菌的侵染过程。     

茄无网蚜Acyrthosiphon solani气味结合蛋白OBP7的序列特点及表达谱分析

茄无网蚜以刺吸的方式为害大豆,近年田间调查结果表明其抗药性逐年增强,危害呈上升趋势。为了解茄无网蚜气味结合蛋白的作用机制,寻找新的防治靶标,本研究利用荧光定量PCR和RACE技术克隆了茄无网蚜气味结合蛋白基因Asolobp7(以下均用Asolobp7表示茄无网蚜OBP7基因)(GenBank登录号为KF813022)。并通过荧光定量PCR方法分析茄无网蚜不同发育阶段1、2、3、4龄若虫、无翅成蚜、有翅成蚜和不同组织头部(不含触角)、胸部、腹部、触角、足中Asolobp7在mRNA水平上的相对表达量,同时用DPS进行单因素方差分析。结果表明,Asolobp7基因cDNA序列全长735 bp,编码155个aa,预测分子量为17.52 kD,等电点为8.78,N-末端疏水区包含由31个氨基酸组成的信号肽。荧光定量PCR结果表明,Asolobp7在茄无网蚜的不同组织中均有表达,其中触角组织表达量最高,极显著高于其它组织,头部(不含触角)、足、胸部、腹部、翅表达量相对偏低,其中头部(不含触角)、足差异不显著,胸部、腹部、翅差异不显著;Asolobp7在茄无网蚜的不同发育阶段也均有表达,1、2、3龄和有翅蚜时期表达量偏低且差异不显著,4龄时期有显著增高,无翅成蚜时表达量最高,与其它发育阶段差异极显著。以上结论说明Asolobp7主要表达于茄无网蚜的触角组织中,且在无翅成蚜时期最为活跃。说明Asolobp7与触角所承担的嗅觉行为有着密切联系且在无翅成蚜时期的嗅觉活动中发挥着重要的作用,为寻找新的防治策略奠定了基础。     

烟草蚀纹病毒外壳蛋白基因的克隆、原核表达及抗血清的制备

从山东省感病的烟草上分离获得了一烟草蚀纹病毒(TEV)分离物,命名为TEV-SD1.根据已报道烟草蚀纹病毒外壳蛋白(coat protein CP)基因序列设计并合成2条引物,通过RT-PCR扩增得到长度约800bp的目的片段.将目的片段与质粒pET-22b( )连接,构建了包含TEV CP基因的原核表达载体pETEV-CP,并导入大肠杆菌BL21中.序列分析表明:TEV-SD1的CP基因全长789bp,编码263个氨基酸;与GenBank中已报道的TEV 5个分离物CP基因相比,核苷酸及推导的氨基酸序列同源性为94.1%～98.6%.37℃培养条件下,BL21/pETEV-CP经IPTG诱导表达,SDS-PAGE结果显示,表达的TEV CP融合蛋白的相对分子质量约为33 kDa.以表达的融合蛋白为抗原,免疫家兔,制备的抗血清的效价为1/2048,且具有良好的特异性.     

麦二叉蚜唾液蛋白基因Sg1655时空表达谱及其抑制小麦防御反应的功能

为进一步明确麦二叉蚜Schizaphis graminum唾液蛋白Sg1655在调控小麦防御反应中的作用,基于麦二叉蚜唾液腺转录组数据,利用PCR技术克隆获取Sg1655开放阅读框,利用生物信息学软件对其序列进行分析;通过实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术检测Sg1655在麦二叉蚜不同组织及不同龄期中的表达;利用细菌III型分泌系统将Sg1655导入到小麦叶片内,检测其瞬时表达对小麦胼胝质积累的影响。结果表明,Sg1655开放阅读框全长375 bp,编码125个氨基酸残基,N端1~21位为信号肽序列,预测蛋白分子量为14.90 kD。麦二叉蚜Sg1655氨基酸序列与玉米蚜Rhopalosiphum maidis同源序列相致性最高,为89.52%;麦二叉蚜Sg1655与玉米蚜同源序列聚为一个分支,亲缘关系最近。Sg1655在麦二叉蚜各组织中均有表达,其中在唾液腺中表达量最高,Sg1655在麦二叉蚜各个龄期均有表达,且在不同龄期之间无显著差异。小麦叶片内Sg1655瞬时表达可显著抑制小麦胼胝质积累,表明该蛋白可作为潜在效应子参与抑制小麦防御反应。     

小菜蛾Gadd45g基因的克隆、表达谱及RNA干扰对小菜蛾羽化过程的影响

为探讨生长阻滞和DNA损伤诱导基因Gadd45g对小菜蛾Plutella xylostella生长发育的影响及其对蜕皮激素类似物的响应,利用全长cDNA末端的快速克隆(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆小菜蛾Gadd45g的全长序列并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术分析不同龄期及不同浓度虫酰肼处理后Gadd45g基因的表达水平;同时利用dsRNA注射法干扰蛹期小菜蛾Gadd45g基因,分析该基因对蛹期特异基因Br-Z2/3表达量及小菜蛾羽化进程的影响。结果显示,小菜蛾Gadd45g基因序列全长为1 479 bp,其中编码区序列长度为495 bp,可编码164个氨基酸,GenBank登录号为MW160738。小菜蛾GADD45γ蛋白与鳞翅目昆虫的GADD45同源性最高,与脊椎动物的同源性较低。Gadd45g基因在小菜蛾全龄期均有表达,其中在蛹期的相对表达量最高,显著高于其他龄期,并在蛹期和成虫期具有明显的性别表达差异;低剂量虫酰肼处理后小菜蛾Gadd45g基因相对表达量显著上升。干扰Gadd45g基因表达后小菜蛾蛹期特异基因...     

甜菜夜蛾化学感受蛋白SexiCSP2结合特性和机理研究

为阐明甜菜夜蛾Spodoptera exigua化学感受蛋白识别外源化合物的特性和作用机制,运用Western blotting法分析SexiCSP2蛋白在成虫各组织的表达谱,荧光竞争结合试验法测定SexiCSP2蛋白与25种外源配基的结合特性,运用分子对接、分子动力学、 结合自由能计算等方法研究SexiCSP2与配基的结合模式。结果显示SexiCSP2在成虫接触和非接触性器官中均有表达,与己醛结合能力最强,解离常数为1.3 μmol/L;分子模拟结果显示SexiCSP2与己醛结合形成1个氢键,两者结合自由能为-32.94 kJ/mol,主要驱动力为范德华力,主要抑制力为非极性溶剂化能。这些结果说明SexiCSP2在甜菜夜蛾识别外源化合物中起重要作用,可以作为防控甜菜夜蛾的有效靶标。     

小地老虎化学感受蛋白AipsCSP2配体结合特性分析

为了明确小地老虎化学感受蛋白基因AipsCSP2在雌、雄成虫各组织中的表达情况,解析AipsCSP2蛋白的配体结合特性并探讨其功能.本文基于小地老虎性腺转录组数据,利用PCR技术克隆AipsCSP2基因,并进行生物信息学和系统进化分析;采用qPCR技术测定该基因在小地老虎雌、雄成虫不同组织中的表达水平;利用原核表达技术...     

Host plant recognition by two odorant-binding proteins in Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Curculionidae)

BACKGROUND

Rhynchophorus ferrugineus, the red palm weevil (RPW), is a key pest that attacks many economically important palm species and that has evolved a sensitive and specific olfactory system to seek palm hosts. Odorant-binding proteins (OBPs) not only play crucial roles in its olfactory perception process but are also important molecular targets for the development of new approaches for pest management.

RESULTS

Analysis of the tissue expression profiles of RferOBP8 and RferOBP11 revealed that these two Rhynchophorus ferrugineus odorant binding proteins (RferOBPs) exhibited high expression in the antennae and showed sexual dimorphism. We analyzed the volatiles of seven host plants by gas chromatography–mass spectrometry and screened 13 potential ligands by molecular docking. The binding affinity of two recombinant OBPs to aggregation pheromones and 13 palm odorants was tested by fluorescence competitive binding assays. The results revealed that eight tested palm volatiles and ferrugineol have high binding affinities with RferOBP8 or RferOBP11. Behavioral trials showed that these eight odor compounds could elicit an attraction response in adult RPW. RNA interference analysis indicated that the reduction in the expression levels of the two RferOBPs led to a decrease in behavioral responses to these volatiles.

CONCLUSION

These results suggest that RferOBP8 and RferOBP11 are involved in mediating the responses of RPW to palm volatiles and to aggregation pheromones and may play important roles in RPW host-seeking. This study also provides a theoretical foundation for the promising application of novel molecular targets in the development of new behavioral interference strategies for RPW management in the future. © 2023 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.     

美国松木上4种长角天牛的检疫鉴定

本文记述了深圳口岸2016年从进境美国松木中截获的4种长角天牛,对其形态特征及分布和寄主进行了详细描述并编制了相应的检索表,可为口岸木材检疫提供参考。     

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     

沙葱萤叶甲表皮蛋白基因GdAbd的克隆及对温度胁迫的响应

为揭示沙葱萤叶甲Galeruca daurica表皮蛋白基因GdAbd在其应对温度胁迫中的作用,采用RACE技术克隆表皮蛋白基因GdAbd的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量(qPCR)技术比较GdAbd经不同温度处理1 h及25℃恢复30 min后在沙葱萤叶甲2龄幼虫体内的表达水平。结果表明,GdAbd基因全长708 bp(GenBank登录号:MG874710),开放阅读框为477 bp,编码158个氨基酸;蛋白预测分子量为16.98 kD,等电点为4.26;编码蛋白具有典型的表皮蛋白RR保守结构域,属于RR-2亚族;具有1个跨膜结构和1个信号肽。同源序列比对和系统发育分析表明,GdAbd与马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata SgAbd-4的同源性最高,氨基酸序列一致性达50.63%。qPCR检测结果表明,与25℃对照相比,GdAbd基因表达水平在-10～5℃低温胁迫时未发生显著变化,而在35℃高温胁迫时发生显著上调;-10、-5和0℃低温胁迫后25℃恢复30 min可诱导GdAbd显著上调表达,但5℃低温和35℃高温胁迫处理与对照差异不显著。说明短时低温胁迫不能显著影响GdAbd表达,但胁迫后回温可诱导其上调表达。     

莲草直胸跳甲热激蛋白90基因的分子特征、表达模式及对温度胁迫的响应

莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila是世界性入侵杂草空心莲子草Alternanthera philoxeroides的专食性天敌,冬季低温和夏季高温会影响其种群数量从而降低防控效果。为进一步探讨莲草直胸跳甲对温度胁迫适应性的分子生态机制,本研究对其热激蛋白90(AhHSP90)进行了蛋白结构、磷酸化修饰及系统发育等生物信息学分析,并采用荧光定量PCR检测了AhHSP90基因的时空表达动态及不同温度胁迫后的表达。RT-qPCR结果显示,AhHSP90在莲草直胸跳甲整个生活史及雌成虫各组织中均有表达;高温(30、35和40℃)、低温(-5、0、5、10、15和20℃)胁迫2 h后,AhHSP90在高温40℃下表达显著升高,但在其他温度下无显著差异。根据对AhHSP90分子特征、表达模式以及对温度胁迫的响应等方面的综合分析,推测其可能在莲草直胸跳甲发育及抵抗高温过程中发挥着重要的作用。