棉铃虫鞣化激素β亚基参与脂肪组织免疫的相关功能基因表达模式

【目的】研究棉铃虫鞣化激素β亚基参与脂肪组织免疫的相关功能基因表达模式。【方法】利用多肽激素体外处理与活体RNAi验证,将保存的鞣化激素β亚基同聚体重组蛋白,体外处理棉铃虫幼虫脂肪体组织,分别处理0、0.5、1和3 h,及体内注射鞣化激素β亚基dsRNA,72 h后取样,通过qRT-PCR检测棉铃虫幼虫脂肪体相关免疫基因表达模式。【结果】鞣化激素β亚基同源二聚体蛋白体外处理棉铃虫幼虫脂肪体后,免疫相关基因cecropin1、cecropin2、cecropin3、attacin、cecropin D、gloverin、defensin、moricin和lebocin在 0.5 h转录水平迅速上升,随后在1 h恢复至初始水平,在3 h与初始转录水平亦无显著变化,具有相同的变化趋势;棉铃虫体内注射鞣化激素Burs- β亚基dsRNA,72 h后,moricin转录水平无显著差异, cecropin1、cecropin2、cecropin3、attacin、cecropin D、gloverin、defensin、moricin和lebocin等8个免疫相关基因转录水平的表达均下调。【结论】鞣化激素β亚基同聚体蛋白质能够参与棉铃虫的免疫相关基因转录。     

饲粮α-亚麻酸水平对意大利蜜蜂工蜂幼虫生理机能的影响

【目的】探究饲粮中α-亚麻酸的添加水平对意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica）工蜂幼虫抗氧化活性和免疫能力的影响。【方法】移取1日龄意大利蜜蜂工蜂幼虫1 200只,随机分为5组,每组5个重复,每个重复48只;其中1组为对照组,饲喂不添加α-亚麻酸的基础饲粮,4组为处理组,分别饲喂α-亚麻酸添加水平为0.02%、0.04%、0.06%和0.08%的饲粮。按照室内蜜蜂幼虫饲养方法,将1日龄幼虫用移虫针移至温度适宜的加入200 μL饲粮的24孔细胞培养板内,培养板置于恒温培养箱中（温度33℃,相对湿度55%）,试验期间每天更换饲粮。饲养至第6天末或第7天初,幼虫开始有直立或排便现象时,将幼虫转移至提前铺好灭菌纸的24孔细胞培养板内准备化蛹。从饲养第1天开始,每天检查并记录幼虫和蛹的死亡数量,并将死亡个体及时移除,直至未死亡的蛹全部羽化新蜂,记录成功化蛹和羽化新蜂个体数量,统计幼虫化蛹率和羽化率。各组分别取5、6和7日龄幼虫测定抗氧化、免疫、脂质代谢指标及相关基因表达量。【结果】饲粮中α-亚麻酸的添加水平为0.02%和0.04%时,化蛹率和羽化率显著高于与其他处理组（P＜0.05）,而工蜂幼虫血淋巴中甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDL）含量显著低于对照组,高密度脂蛋白（HDL）的含量却显著高于对照组（P＜0.05）。饲粮中α-亚麻酸的添加水平为0.04%时,工蜂幼虫超氧化物歧化酶（T-SOD）的活性较对照组显著增加,丙二醛（MDA）的含量显著降低（P＜0.05）。饲粮中α-亚麻酸的添加水平为0.02%、0.04%和0.06%时,6日龄工蜂幼虫的溶菌酶（lysozyme）和酚氧化酶（PO）活性显著高于对照组（P＜0.05）。饲粮中α-亚麻酸添加水平为0.04%时,6日龄工蜂幼虫脂肪酸合成酶（FAS）和乙酰辅酶A羧化酶（ACC）活性显著低于对照组（P＜0.05）。饲粮中α-亚麻酸添加水平为0.04%时,5和7日龄工蜂幼虫lysozyme和PO相对表达量显著高于对照组,但饲粮中α-亚麻酸添加水平为0.08%时,lysozyme相对表达量会显著降低（P＜0.05）。【结论】α-亚麻酸对意大利蜜蜂工蜂幼虫抗氧化活性和免疫能力有一定影响,幼虫饲粮中α-亚麻酸适宜添加水平为0.02%—0.04%。     

棉铃虫Gq蛋白α亚基基因的克隆及组织特异性表达

 【目的】了解棉铃虫体内Gqα的组织特异性表达情况。【方法】利用RACE技术获得了Gqα全长基因，利用半定量RT-PCR研究了该基因的时空表达情况。【结果】从棉铃虫Helicoverpa armigera触角中克隆了一条全长1 101bp的Gqα cDNA序列，命名为GqαHarm；阅读框全长1 062 bp，编码353个氨基酸残基。GqαHarm与已报道的昆虫Gq蛋白α亚基同源性在90％以上，与近缘种甘蓝夜蛾Mamestra brassicae Gqα的同源性高达96.88％，与家蚕Bombyx mori Gqα的同源性高达97.73％。半定量RT-PCR研究表明，GqαHarm在棉铃虫雌雄成虫触角中表达，在头、胸、腹、足和翅中也有表达，并且表达量差异不显著；此外，在喙、下颚须和下唇须中也有表达；在卵、幼虫、蛹和成虫体内也都有表达；在卵中的表达量最高，而在成虫中的表达量最低，在幼虫和蛹的前、中、后期的表达量差异不大。【结论】研究表明GqαHarm是一种在棉铃虫体内普遍存在的蛋白。     

马铃薯甲虫LdATPaseE调控幼虫蜕皮的分子机制

【目的】研究LdATPaseE通过类胰岛素信号通路影响保幼激素和蜕皮激素通路,调节马铃薯甲虫幼虫化蛹的分子机制。【方法】LdATPaseE cDNA序列通过马铃薯甲虫转录组数据分析和RT-PCR克隆获得;qPCR检测其在马铃薯甲虫各发育阶段,以及四龄幼虫不同组织的相对表达量;采用喂食幼虫dsRNA的方法,分析该基因在马铃薯甲虫幼虫的生长发育过程中的影响,并测定类胰岛素、保幼激素和蜕皮激素通路基因对该基因的表达响应机制。【结果】喂食二龄幼虫dsLdATPaseE后,成功敲低了靶标基因,阻止二龄幼虫的生长,显著增加了二龄幼虫的死亡率。三龄和四龄幼虫喂食dsLdATPaseE-1和dsLdATPaseE-2,在极低浓度下即敲低了靶标基因,阻止了幼虫生长,显著降低马铃薯甲虫幼虫的化蛹率。敲低LdATPaseE还显著升高了LdInR与Ld4EBP的表达量,抑制一个蜕皮激素合成基因的转录,降低20E滴度并降低了一个20E响应基因的表达。敲低LdATPaseE还抑制了一个JH合成酶基因的表达,降低了JH滴度,下调了一个JH早期响应基因的表达量。【结论】沉默LdATPaseE后,其可能通过抑制IIS信号途径,降低20E和JH的滴度、下调20E和JH信号从而影响幼虫生长和发育。     

中华鲟促甲状腺激素β亚基基因（TSHβ）cDNA序列的克隆及其表达分析

【目的】克隆中华鲟(Acipenser sinesis)促甲状腺激素β亚基(TSHβ)基因,分析其序列特征和进化特征,研究其在中华鲟中的组织表达特征和不同年龄垂体中的差异表达,为中华鲟生长发育调控研究提供基础数据。【方法】采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(RACE),克隆中华鲟TSHβ,对其cDNA序列及其推导的氨基酸序列进行序列特征分析和系统发生分析;采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)方法,对TSHβ-mRNA在中华鲟肝、心、脾、性腺、肠、垂体、下丘脑、中脑、端脑、小脑和延脑等组织中的表达状况,以及在1,3,5龄中华鲟个体垂体中的表达差异进行研究。【结果】克隆获得TSHβ基因,该cDNA序列全长649bp,5′和3′端非编码区分别为142和75bp;开放阅读框432bp,编码143个氨基酸。TSHβ亚基成熟多肽含有12个半胱氨酸(Cys)和2个N连糖基化位点。氨基酸序列多重比对表明,中华鲟TSHβ与促滤泡激素β亚基和促黄体激素β亚基的一致性分别为36%和35%,但与糖蛋白激素α亚基的一致性约为10%。与其他脊椎动物的TSHβ氨基酸序列进行比对发现,中华鲟TSHβ亚基与西伯利亚鲟一致性最高(98%);与鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类的序列一致性分别约为44%,55%,56%和60%;脊椎动物TSHβ的Cys和N连糖基化位点位置高度保守。TSHβ亚基仅在中华鲟垂体中有表达;3龄雄性个体垂体中TSHβ的表达量约为1龄的9倍,3龄和5龄雌性个体垂体中的表达量均约为1龄的5倍左右。【结论】成功获得了中华鲟TSHβ亚基基因,该基因具有与其他动物TSHβ相似的结构和表达特征;雄性个体表达量高于雌性个体,其在中华鲟个体的生长发育过程中表达量上升。     

棉铃虫磷脂酰乙醇胺结合蛋白的克隆及表达分析

【目的】克隆获得棉铃虫（Helicoverpa armigera）磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine binding protein,PEBP)的cDNA序列,分析HaPEBP在棉铃虫体内的表达规律,检测2-十三烷酮处理条件下棉铃虫体内HaPEBP的变化情况,为进一步明确棉铃虫PEBP的功能和选择该基因作为调控棉铃虫种群数量的分子靶标提供依据。【方法】利用RACE技术从棉铃虫6龄幼虫的中肠组织中扩增得到HaPEBP的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HaPEBP的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并通过镍柱的亲和层析纯化融合蛋白。最后通过实时荧光定量PCR检测棉铃虫幼虫不同时期和6龄幼虫不同组织中HaPEBP的表达规律,以及2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠内HaPEBP的变化规律。【结果】获得的HaPEBP cDNA序列长760 bp,其中ORF为588 bp,编码195个氨基酸,蛋白质分子量和等电点分别为21.76 kD和5.93。氨基酸序列分析表明HaPEBP无信号肽、跨膜结构域和二硫键,是一个由4个α螺旋和9个β折叠片组成的胞质单体蛋白。将BL21(DE3)-pET32a-HaPEBP重组菌用1 mmol·L^-1的IPTG在37℃条件下诱导4 h,约40 kD的融合蛋白His-HaPEBP能以可溶的形式存在于重组菌中。按照同样的方法诱导1 L的重组菌,将超声处理后的上清液与Ni-NTA柱结合,进行咪唑缓冲液梯度洗涤,200 mmol·L^-1的咪唑洗涤两次后得到约40 kD的单一蛋白,与融合蛋白的大小一致。将此流出液超滤浓缩,获得183.3 ng·μl^-1的融合蛋白,能被抗His-Tag的单克隆抗体识别发生免疫反应。HaPEBP在棉铃虫幼虫的1-6龄期和预蛹期均表达,且6龄幼虫的表达量最高。该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠、头部和体壁中也均有表达,且脂肪体内的表达量最高。不同浓度的2-十三烷酮处理后,棉铃虫6龄幼虫中肠内HaPEBP的表达量均有所降低;低浓度(2.5和5 mg·g^-1)在6 h就能降低HaPEBP的表达量,其mRNA含量随着时间的延长逐渐增加;而高浓度(10和15 mg·g^-1)在12 h才会降低HaPEBP的表达量,其mRNA含量随着时间的延长先下降后上升。【结论】克隆分析了HaPEBP,利用大肠杆菌系统表达出可溶的融合蛋白His-HaPEBP,并通过镍柱-咪唑纯化法得到了高纯度的融合蛋白,时空表达分析显示HaPEBP在棉铃虫6龄幼虫和脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理6龄幼虫后中肠内HaPEBP的表达量显著降低。     

香梨优斑螟脂肪酸Δ9去饱和酶基因序列及不同虫态的表达分析

【目的】研究Δ9去饱和酶基因特性及其在不同虫态下的表达,研究EpFAD9基因功能及潜在应用提供数据,为该香梨优玫玉暝、饱和脂肪酸积累中的作用提供参考。【方法】采用生物信息学软件鉴定、分析和预测Δ9去饱和酶(EpFAD9)的核苷酸和氨基酸序列,研究蛋白质结构和功能,并利用qRT-PCR方法测定△9去饱和酶基因在不同虫态下的表达水平。【结果】EpFAD9基因开放阅读框由1 056 bp组成,含352个氨基酸,起始密码子ATG位于获得序列的第1 280碱基上,终止密码子TAA位于该序列第2 338碱基。推测该蛋白无信号肽,共4个跨膜结构域,整体表现为亲水性蛋白,主要在内质网中发挥生物学作用。EpFAD9基因在幼虫期表达量较高,分别是成虫期和蛹期的17.75和29.58倍。【结论】EpFAD9基因基因在香梨优斑螟不同虫态下存在表达差异,在幼虫体内的表达量最高,成虫和蛹期的表达很低,尤其是虫蛹,其表达量更低于成虫,虫蛹和成虫状态下的香梨优斑螟对低温抵抗能力都低于幼虫。     

喂饲棉蚜对方斑瓢虫生长发育及捕食功能反应的影响

【目的】研究喂饲棉蚜对方斑瓢虫生长发育及捕食功能反应的影响。【方法】以非转基因棉花品种中棉所49号为材料,在室内研究方斑瓢虫Propylaea quatuordecimpunctata取食棉蚜Aphis gossypii的生长发育及捕食功能反应。【结果】方斑瓢虫1龄平均龄期为1.73 d,2龄平均龄期为2.04 d,3龄平均龄期为1.64 d,4龄平均龄期为1.92 d,蛹期为3.09 d。方斑瓢虫各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均属于Holling Ⅱ 型圆盘方程,在棉蚜密度相同下,4龄幼虫和成虫取食量远高于低龄幼虫;方斑瓢虫捕食量均随棉蚜密度的增加而增加,当棉蚜密度增加到一定水平,捕食量趋于稳定。方斑瓢虫各龄幼虫、成虫对棉蚜的寻找效应随猎物密度的增加而减少。【结论】方斑瓢虫取食棉蚜的发育历期室温下为7.3 d,蛹期为3.1 d。方斑瓢虫对棉蚜具有良好的控害潜能。     

Adβgal-1和Adβgal-2克隆及其在猕猴桃果实软化中的作用

【目的】 β-半乳糖苷酶是一类参与细胞壁降解的糖苷酶,在植物的生长发育和果实成熟软化过程中发挥重要作用。通过对猕猴桃2个β-半乳糖苷酶基因的鉴定及其表达模式研究,明确它们在猕猴桃果实软化中的作用,丰富猕猴桃的后熟软化机理研究。【方法】 以‘米良1号’猕猴桃为试材,采用RT-PCR法扩增果实的β-半乳糖苷酶基因,利用在线数据库分析其编码蛋白的特性、功能结构域、系统进化关系、基因结构和调控miRNA,应用qPCR研究其在不同组织部位、果实的不同软化时期、不同贮藏温度和ABA处理后的表达特征,并结合酶活性变化,阐释这2个β-半乳糖苷酶基因在猕猴桃果实软化中的作用。【结果】 克隆得到2个猕猴桃β-半乳糖苷酶基因（Adβgal-1和Adβgal-2）,登录号分别为MH319788和MH319789。Adβgal-1的开放阅读框为2 280 bp,编码759个氨基酸;Adβgal-2的开放阅读框为2 025 bp,编码674个氨基酸。结构域分析显示,Adβgal-1和Adβgal-2均含有植物糖苷水解酶家族35的功能结构域（Glyco_hydro_35）。基因结构分析表明,Adβgal-1由18个外显子和17个内含子组成,而Adβgal-2由17个外显子和16个内含子组成。进化树分析显示它们位于两个不同的进化分支中,且序列差异较大,可能源自不同的基因祖先。qPCR分析结果表明,Adβgal-1和Adβgal-2在猕猴桃的各组织部位（根、茎、叶、花、幼果、成熟果）均有表达,但表达水平不同;它们均在果实软化初期上调表达,随着果实硬度的下降,表达量持续增加;在25℃贮藏过程中,它们均在3 d时上调表达,随着时间的推移,表达量增加;而在4℃贮藏过程中,Adβgal-1的表达受到抑制,Adβgal-2的表达呈波浪式;ABA处理诱导Adβgal-1和Adβgal-2的表达。酶活性测定结果显示,β-半乳糖苷酶活性在果实软化初期略有降低,随着果实硬度的下降逐渐升高。【结论】 Adβgal-1和Adβgal-2均参与猕猴桃果实的软化进程。不同贮藏温度和ABA处理对猕猴桃果实软化的影响可能是通过改变β-半乳糖苷酶基因的表达而实现的。     

棉铃虫α-微管蛋白基因的克隆、序列分析及表达模式检测

【目的】克隆及序列分析棉铃虫（Helicoverpa armigera）α-微管蛋白基因的cDNA序列,并检测棉铃虫α、β两种微管蛋白基因的表达情况。【方法】以棉铃虫3龄幼虫为试验材料,采用RT-PCR及RACE技术克隆棉铃虫α-微管蛋白基因（HeTubA）,采用荧光定量PCR（QRT-PCR）技术分析棉铃虫α、β-微管蛋白基因在不同生长发育阶段及成虫器官中的表达模式。【结果】克隆得到棉铃虫α-微管蛋白基因（GenBank登录号为JQ069957）。序列分析表明,HeTubA开放阅读框1 353 bp,编码450个氨基酸组成的多肽,氨基酸序列包含多个α-微管蛋白保守区。与其它一些昆虫的一致性分析表明,HeTubA与八字地老虎（Xestia c-nigrum）、柑橘凤蝶（Papilio xuthus）及家蚕（Bombyx mori）的α-微管蛋白氨基酸序列同源性最高,α-微管蛋白基因在长期进化中非常保守。荧光定量PCR表明,棉铃虫α、β-微管蛋白基因不具有生长发育阶段及成虫器官特异性,且二者均在复眼表达高,腹部表达低;HeTubA在末龄幼虫期和蛹期高水平表达,HeTubB在末龄幼虫期和成虫期高水平表达。【结论】成功克隆了棉铃虫α-微管蛋白基因,对2种微管蛋白基因的表达模式进行了检测,进一步进行了蛋白质3D结构的构建,可用于深入研究2种微管蛋白基因的功能及开发新型杀虫剂。     

白僵菌和绿僵菌对棉铃虫的室内防控效果评价

【目的】研究白僵菌和绿僵菌在不同侵染方式下对棉铃虫幼虫致死效应的差异。【方法】室内配置不同浓度白僵菌和绿僵菌孢悬液,采用浸渍法和饲喂法对棉铃虫三龄幼虫进行处理,统计死亡率及体重。【结果】白僵菌和绿僵菌孢子悬浮液经体壁侵染对棉铃虫最大校正死亡率分别为63%和73%,经消化道侵染对棉铃虫最大校正死亡率为38%和65%,与对照相比,体重有不同程度的下降。【结论】室内条件下白僵菌和绿僵菌两者的分生孢子悬浮液均是,浓度越高对棉铃虫的致死效率和体重控制效果越好,且4×10⁷ 孢子 /mL浓度的绿僵菌和1.5×10⁸ 孢子/mL的白僵菌是防治棉铃虫幼虫的经济有效浓度。     

棉铃虫中肠特异性结合蛋白ABCC1对Cry1Ac毒力的影响

【目的】 研究棉铃虫（Helicoverpa armigera）中肠蛋白ABCC1（HaABCC1）与Cry1Ac的结合特性及对Cry1Ac毒力的影响,明确HaABCC1在Cry1Ac杀虫机制中的作用。【方法】 分析HaABCC1基因序列,设计引物,通过原核表达得到HaABCC1两个跨膜区片段的蛋白,与Cry1Ac进行Ligand blot试验,验证其与Cry1Ac的体外结合特性;利用RNAi技术干扰棉铃虫幼虫的HaABCC1,在3龄幼虫腹部注射siABCC1,比较HaABCC1的表达量及Cry1Ac处理后棉铃虫死亡率的变化;通过细胞转染将ABCC1导入Sf9细胞系中,确定pAc-ABCC1重组质粒转入Sf9细胞后,用细胞生物测定的方法比较Cry1Ac处理后细胞死亡率的变化;比较敏感品系（96S）和Cry1Ac抗性品系（BtR）棉铃虫的HaABCC1基因全长序列,并通过荧光定量RT-PCR检测HaABCC1在抗、感棉铃虫中的表达量。【结果】 HaABCC1跨膜区TMD1和TMD2在Escherichia coli BL21（DE3）感受态细胞中成功表达,两个HaABCC1跨膜区片段蛋白均能与活化的Cry1Ac在体外结合;棉铃虫注射siABCC1后,HaABCC1的表达量显著下降,与未注射的棉铃虫、注射DEPC水和siEGFP的棉铃虫相比,用活化的Cry1Ac蛋白处理HaABCC1被干扰的棉铃虫,其幼虫死亡率显著降低,表明棉铃虫幼虫的HaABCC1被干扰后,能显著降低Cry1Ac对棉铃虫的毒力;用活化的Cry1Ac蛋白处理成功转入HaABCC1的Sf9细胞,与对照Sf9细胞相比,细胞的死亡率明显上升,表明将HaABCC1导入Sf9后能显著提高Cry1Ac处理后的细胞死亡率;抗性品系（BtR）与敏感品系（96S）棉铃虫的HaABCC1氨基酸序列没有差别,但抗性品系BtR棉铃虫HaABCC1的表达量显著降低。【结论】 HaABCC1是Cry1Ac的特异性结合蛋白,可能是Cry1Ac的功能受体蛋白,并可能参与对Cry1Ac的抗性机制。     

四氯虫酰胺对棉铃虫生物活性的温度效应及其解毒酶相关机制

【目的】研究四氯虫酰胺对棉铃虫生物活性的温度效应及其影响程度,分析棉铃虫体内4种解毒酶系对该温度效应的影响机制。【方法】采用浸叶法,分别测定15、20、25、30和35℃条件下,四氯虫酰胺对棉铃虫的室内生物活性,测定四氯虫酰胺亚致死剂量下,棉铃虫体内羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、多功能氧化酶(MFO)和尿苷二磷酸糖基转移酶(UGT)比活力的变化。【结果】四氯虫酰胺对棉铃虫的生物活性具有明显的正温度效应,与15℃时相比,其温度系数从+5.52增长为+1 257.35。四氯虫酰胺对棉铃虫的正温度效应可能与GST和MFO有关,其中GST在较低温下的活性变化尤为显著,而CarE和UGT则未发现与四氯虫酰胺生物活性的正温度效应明显相关。【结论】四氯虫酰胺对棉铃虫表现为明显的正温度系数药剂,高温时使用生物活性最佳,低温时抑制GST活性,可能会提高四氯虫酰胺对棉铃虫的生物活性。     

褐飞虱一个新的海藻糖合成酶基因的特性、 发育表达及RNAi效果分析

背景 昆虫海藻糖合成酶基因是昆虫海藻糖合成的主要基因,大多数昆虫中只拥有一个海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phosphate synthase,TPS）基因,部分昆虫存在一个海藻糖-6-磷酸酯酶（trehalose-6-phosphate phosphatase,TPP）基因。前期研究发现褐飞虱（Nilaparvata lugens）中拥有两个TPS,对其功能研究发现TPS不仅能够调控海藻糖代谢,还可介导海藻糖酶调控几丁质合成与降解途径,控制昆虫的蜕皮过程。目的 通过对褐飞虱转录组测序分析获得了一个新的TPS,检测该基因在褐飞虱不同发育阶段的表达情况,探究该基因的功能与前期发现的两个TPS的区别。方法 对获得的新TPS基因序列采用克隆技术获得全长cDNA序列,经验证正确后,对其蛋白的一级、二级、三级结构及与其他昆虫的TPS进行比对分析,最后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术测定3个不同TPS在褐飞虱不同发育阶段的表达,并采用RNA干扰（RNAi）技术抑制TPS3的表达。结果 在前期研究的基础上,克隆出一个新的TPS,并命名为TPS3。TPS3开放阅读框长度为2 352 bp,编码783个氨基酸,预测蛋白分子量为88.9 kD,等电点为5.47,具有亲水性结构。生物信息学分析表明,褐飞虱3个TPS蛋白具有较高的同源性,都具有TPS和TPP两个保守结构域及其他特征序列,并且α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲所占的比例较为接近。褐飞虱不同发育阶段3条TPS的相对表达量不同,TPS1的相对表达量从4龄0 h开始逐渐上升,至成虫阶段达到最高,TPS2的相对表达量从4龄末期开始明显上升且在整个5龄阶段都有较高的表达,TPS3的相对表达量在5龄末期和成虫初期较高。单独干扰褐飞虱TPS3 48 h后被干扰基因的相对表达量下降,dsTPS3能有效抑制TPS3的表达。结论 在褐飞虱中发现一个新的TPS（TPS3）,其与褐飞虱中已经报道的TPS1和TPS2具有较高的同源性。不同发育阶段表达结果表明,3个TPS在发育过程中行使的功能不同。RNAi能够有效抑制TPS3的表达并导致褐飞虱蜕皮障碍和翅发育畸形。     

UPLC-MS/MS测定棉铃虫体内丁布的残留量

【目的】对比2种前处理方法对丁布含量的影响,建立UPLC-MS/MS测定棉铃虫体内丁布含量的分析方法。【方法】棉铃虫样品经甲醇涡旋振荡、超声波提取,用Waters UPLC-MS/MS (Xevo TQS质谱)检测丁布的含量,BEH C₁₈色谱柱,流动相为甲醇-水(含0.5%的冰乙酸)梯度洗脱,流速0.3 mL/min。【结果】棉铃虫样品在低浓度5 μg/L、高浓度50 μg/L 2个添加水平下,甲醇超声提取法的添加回收率最佳,平均添加回收率分别为84.26%、96.78%,最低检测质量浓度为5 μg/L。【结论】该方法的准确度和精密度、添加回收率均符合化合物残留分析的要求。     

多异瓢虫成虫对日本通草蛉集团内捕食作用的分子检测技术

【目的】研究利用分子检测技术评价棉田多异瓢虫对日本通草蛉的集团内捕食作用。【方法】根据基因库 NCBI 中的日本通草蛉的线粒体细胞色素氧化酶 I(COI)的基因序列(登录号为 KY806757),设计日本通草蛉的特异引物,并测定特异引物的灵敏度。利用 DNA 检测技术,在室内以该引物检测喂食5粒日本通草蛉卵的多异瓢虫成虫中肠内靶标食物的衰变情况,估算多异瓢虫对日本通草蛉的半衰期。【结果】所设计引物只对日本通草蛉DNA具有扩增效果,对与其同域发生的其它害虫和天敌不具扩增作用,其扩增片段大小约为220 bp,其最低检出浓度为0.117 ng/μL。多异瓢虫成虫喂食日本通草蛉卵后,检出率随消化时间呈现逐渐下降的趋势,到16 h检出率为0,多异瓢虫成虫半衰期为8.32 h。【结论】利用该技术可定量评价多异瓢虫与日本通草蛉集团内竞争。     

玉米孢囊线虫SCAR-PCR快速分子检测技术

【目的】 玉米孢囊线虫（Heterodera zeae）为孢囊线虫属定居型半内寄生线虫,可侵染多种禾本科作物的根部,玉米孢囊线虫的发生和传播扩散将会对我国玉米生产造成严重威胁。本研究旨在建立玉米孢囊线虫的快速分子检测体系,以期从近缘属种可以准确地检测出玉米孢囊线虫,为玉米孢囊线虫的监测预警和防控打下技术基础。【方法】 从我国河南、河北、甘肃、山东、湖南、广西和北京共收集20个玉米孢囊线虫近缘属种群体作为供试线虫;选取13条含有10个碱基的随机引物,采用RPAD技术对供试孢囊线虫进行多态性分析,筛出玉米孢囊线虫特异性RPAD片段,并将其转化为玉米孢囊线虫SCAR-PCR引物;采用PCR方法测试玉米孢囊线虫特异性引物的准确性以及检测技术体系的稳定性、灵敏度和实效性。【结果】 通过RAPD比对分析,发现随机引物OPA03能在玉米孢囊线虫基因组DNA中扩增出一条468 bp的特异性片段;将该片段回收测序,根据片段序列信息,利用Primer 5.0设计一对特异性引物HzF1/HzR1;特异性检测结果表明,HzF1/HzR1仅在玉米孢囊线虫群体中扩增出大小为393 bp的特异性片段,其他5种16个孢囊群体（禾谷孢囊线虫、菲利普孢囊线虫、大豆孢囊线虫、旱稻孢囊线虫和甜菜孢囊线虫）和4个其他种群（水稻干尖线虫、马铃薯腐烂茎线虫、落选短体线虫和咖啡短体线虫）均没有扩增出目的条带;以含有玉米孢囊线虫的混合种群孢囊DNA为模板时,特异性引物HzF1/HzR1也能扩增出来单一明亮的393 bp的特异片段,而不含玉米孢囊线虫的混合种群不能扩增出该片段;该体系实现了玉米孢囊线虫准确、稳定的检测目的;对建立的玉米孢囊线虫快速检测技术体系灵敏度和实用范围测试,表明该检测体系对玉米孢囊线虫单个孢囊和单条幼虫均有灵敏的检测能力,检出值不低于1/2 000个孢囊和1/80条2龄幼虫。【结论】 本研究建立的玉米孢囊线虫SCAR-PCR快速分子检测技术,可用于玉米孢囊线虫单一样本和混合种群的快速检测,对玉米孢囊线虫的孢囊和2龄幼虫均有灵敏的检测能力,检测引物特异性强,检测方法便捷稳定,灵敏度高。     

褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2的克隆及其功能分析

【目的】 克隆鉴定褐飞虱（Nilaparvata lugens）丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2,探明其表达模式和生物学功能。【方法】 基于褐飞虱转录组数据,利用PCR技术克隆Nlserpin2全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其核酸和蛋白序列特征;通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测其在褐飞虱不同发育时期（卵、1—5龄若虫和雌雄成虫）和初羽化雌成虫不同组织（脂肪体、肠道和卵巢）中的表达,以及病原真菌金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）侵染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式;利用RNAi技术探明Nlserpin2基因沉默对褐飞虱5龄若虫存活率及抵御金龟子绿僵菌侵染能力的影响。【结果】 Nlserpin2 cDNA序列（GenBank登录号：KC355239）全长1 209 bp,编码402个氨基酸,含有serpin蛋白超家族所具有的典型serpin结构域和RCL区,且N端包含一段由27个氨基酸残基组成的信号肽。系统进化树分析表明,Nlserpin2与半翅目其他昆虫的serpin聚为一支,其中与白背飞虱（Sogatella furcifera）serpin亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,Nlserpin2表达具有明显的时空特异性,其在褐飞虱成虫中的表达量显著高于其他龄期,且在雄成虫中表达量最高;卵和低龄若虫（1—3龄）中Nlserpin2的表达量显著低于高龄若虫（4—5龄）,其中3龄若虫期最低;Nlserpin2在褐飞虱雌成虫肠道、脂肪体和卵巢中均有表达,且肠道中表达量显著高于脂肪体和卵巢。金龟子绿僵菌诱导2 d和3 d后Nlserpin2的表达量显著上调,但随着诱导时间的增加,Nlserpin2表达量呈回稳趋势。RNAi分析结果显示,显微注射dsNlserpin2可显著抑制Nlserpin2的表达水平。干扰Nlserpin2后褐飞虱5龄若虫的存活率以及对金龟子绿僵菌侵染的抵御能力均显著降低。与对照组相比,Nlserpin2干扰的褐飞虱在金龟子绿僵菌侵染5 d和8 d后的校正存活率分别下降了28.4%和31.0%,且均达到显著水平。【结论】 Nlserpin2在褐飞虱防御病原真菌侵染过程中发挥重要作用,可作为应用RNAi技术防控褐飞虱的潜在靶标和褐飞虱高毒力病原真菌遗传改良的资源基因。