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1.
三种重金属对中华稻蝗金属硫蛋白基因表达的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
以栖息于稻田且主要取食水稻茎叶的中华稻蝗(Oxya chinensis)成虫为供试材料,经氯化镉、氯化铜和硫酸锌(Cd Cl2、Cu Cl2和Zn SO4)3种重金属急性染毒,采用RT-q PCR技术检测中华稻蝗2个金属硫蛋白基因(Oxya chinensis metallothionein,Oc MT1,Oc MT2)在精巢、卵巢和肌肉中的表达变化。结果表明,3种重金属均可诱导中华稻蝗MT基因不同程度的上调表达。经Cd急性处理后,3个器官组织中Oc MT1和Oc MT2表达水平在一定浓度范围内随着Cd浓度的增高而诱导表达上调;经Cu急性处理后,精巢和卵巢中Oc MT1在最低浓度时的诱导表达量最高,Oc MT2表达水平随着Cu浓度的增大而升高,肌肉中2个MT基因随着Cu浓度的增大而升高;经Zn处理后,Oc MT1和Oc MT2表达水平随着Zn浓度的升高而升高。由实验结果可以看出,3种重金属对中华稻蝗MT在不同器官组织均有诱导表达作用,但各浓度处理后其诱导表达水平不同,Oc MT对不同重金属的敏感性具有显著差异。  相似文献   

2.
镉和铬急性染毒对中华稻蝗解毒酶及多酚氧化酶的影响   总被引:3,自引:2,他引:1  
为了解重金属对生物体营养物质的消化、吸收、代谢以及对昆虫的毒性效应,研究了重金属镉和铬急性染毒对中华稻蝗5龄若虫几种代谢解毒酶及多酚氧化酶活性的影响。研究结果显示:高浓度镉和铬分别在48 h和72 h激活CarE活性;当镉处理中华稻蝗96 h后,体内ACP活性下降;铬染毒72 h后,AKP活性升高,而铬作用24 h和48 h后,ACP活性表现为在低浓度处理组中被激活,高浓度处理组中被抑制;镉处理48 h后,GST活性升高,铬处理72 h和96 h,GST有升高的趋势;镉处理24 h和铬处理96 h后PPO活性降低。这些结果表明,镉和铬染毒后,中华稻蝗体内代谢解毒酶及多酚氧化酶活性发生变化,这种变化与重金属的浓度及作用时间密切相关。  相似文献   

3.
为研究镉毒性与中华稻蝗种群等位酶基因型之间的关系,将采自山西省原平市的中华稻蝗(Oxyachinensis)为研究对象进行镉的LD50急性毒性实验,并对所研究个体进行等位酶水平淀粉凝胶电泳。结果表明,中华稻蝗种群LDH、GPI、PGM和ME均为多态基因座位。在LDH、PGM、ME多态基因座位上,各基因个体的死亡率差异显著(P〈0.05),其中PGM及ME的基因型频率显著偏离哈-温平衡预期值,且LDH、PGM、ME为杂合体缺乏(F〉0);在GPI多态基因座位上,各基因型个体的死亡率差异不显著(P〉0.05),GPI基因型频率符合哈-温(H-形)平衡预期值,而GPI为杂合体过剩(F〈0)。中华稻蝗在这4个基因座位具有较高的平均每个基因座位的等位基因数(A=2.5),平均观察杂合度(Ho=0.314~0.325)和平均期望杂合度(He=0.471~0.496)。结论:由于中华稻蝗种群不同基因型对Cd^2+的敏感性不同.因而导致其不同基因型死亡率的差异。  相似文献   

4.
长期取食染镉小麦后中华稻蝗体内镉的累积分布   总被引:4,自引:1,他引:4  
重金属镉在动物体内的代谢过程主要通过消化途径实现.以食物染毒的方法,采用不同浓度镉溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗(从一龄若虫至成虫),将中华稻蝗成虫不同组织部位(头、翅、足、卵巢,精巢、体壁、前肠、中肠、后肠)解剖,并通过原子吸收分光光度计测定其镉的浓度,统计分析各组织部位镉的累积分布规律.火焰原子吸收测定结果表明,生长于浓度为0、36.67、73.34、110.01、146.68 μg·g-1镉溶液中的小麦,其叶片中镉的累积浓度分别达到1.99、102.88、159.92、255.48、372.68μg·g-1,与培养液中镉浓度呈显著正相关(Y=2.437 9X-0.206,R2=0.988 P<0.01;Y为小麦中镉浓度,X为镉溶液浓度);随着镉处理浓度的增加,中华稻蝗头、翅、足、卵巢、体壁、前肠、中肠、后肠中镉的累积浓度基本都旱增加的趋势,例如,在各组织部位中镉累积浓度最高的为中肠,4个处理浓度中雌虫分别为对照组的139.29、82.11、197.94、212.74倍,雄虫为对照组的99.89、70.32、100.17、91.23倍;在各组织部位中镉累积浓度较低的足,雌、雄虫也分别达到了对照组的4.95、8.80、16.23、16.90倍和7.14、12.22、20.59、27.98倍.对中华稻蝗成虫各组织部位镉累积浓度进行比较发现,消化道各部位的累积浓度较其他部位为高,其中,中肠内镉的累积浓度均为最高,前后肠问的累积浓度次之;此外,镉在中华稻蝗头部也有明显的累积,其次是体壁和翅,而卵巢/精巢和足的累积浓度最低.研究结果表明长期取食染毒小麦可导致镉在中华稻蜱体内的累积,且镉在不同组织部位中的累积分布存在差异.  相似文献   

5.
土壤-作物-昆虫系统中镉在中华稻蝗体内的累积   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用人工配置镉污染土壤、塑料盘种植小麦及笼中喂养中华稻蝗的方法,研究了重金属镉在中华稻蝗不同体段和器官(头部、胸部、腹部、消化道、后足、精巢以及卵巢)的累积状况。供试中华稻蝗以生长于镉浓度为0、15、30、45、60、75、90mg·kg-1土壤中的小麦为食,小麦叶片中重金属镉的含量依次为0.36、12.95、19.89、21.95、22.91、26.68、27.96mg·kg-1。镉通过食物链进入中华稻蝗体内。结果表明,土壤中的镉可以通过小麦进入中华稻蝗体内。对于雄性与雌性中华稻蝗,在上述不同体段中,以消化道的累积浓度最高,在不同浓度下累积浓度依次为:雄性0.97、5.74、18.90、16.67、49.70、35.80、27.70mg·kg-1;雌性0.70、5.68、27.10、23.98、49.75、40.14、83.21mg·kg-1;均在后足的累积浓度最低,依次为:雄性0.09、0.12、0.30、0.25、0.23、0.09、0.88mg·kg-1;雌性0.04、0.10、0.33、0.46、0.21、0.15、0.61mg·kg-1。对于空白组,在相同体段雄性的累积浓度高于雌性;对于处理组,同一浓度相同体段,雌性的累积浓度高于雄性。  相似文献   

6.
【目的】获得中华稻蝗(Oxya chinensis)几丁质酶基因10(OcCht10)的cDNA序列,预测其功能域,并做聚类分析明确该基因的系统发育关系。绘制OcCht10在5龄若虫不同组织部位和发育时间的表达图谱,研究其在中华稻蝗蜕皮过程中的生物学功能,为害虫防治提供高效安全的候选基因。【方法】从中华稻蝗转录组数据库搜索OcCht10 cDNA片段,经过blast分析、比对、拼接后,翻译为氨基酸序列,预测其功能域,并与其他昆虫几丁质酶家族基因进行聚类分析,进一步确认该基因的系统发育关系并进行准确命名;选取中华稻蝗5龄第6天不同组织部位及5龄若虫不同天数表皮样本,总RNA提取后反转录为cDNA模板,采用Real-time quantitative PCR(qPCR)方法获得OcCht10在5龄稻蝗若虫不同组织部位和不同发育阶段的表达谱;设计OcCht10 dsRNA引物,用试剂盒体外合成dsOcCht10,采用注射法进行RNA干扰;取注射24 h稻蝗表皮样本,用qPCR方法检测OcCht10基因沉默效率;并仔细观察dsRNA注射后稻蝗表型,统计其死亡率。【结果】经对中华稻蝗转录组数据库的搜索,获得OcCht10 cDNA片段长度为9 318 bp,开放阅读框为8 613 bp,编码2 870个氨基酸;其3′非编码区为705 bp,推测OcCht10 5'端有500多碱基尚未获得;预测其氨基酸序列具有多个结构域,包含有5个几丁质酶催化域和6个几丁质结合域;与其他昆虫几丁质酶基因聚类分析结果显示OcCht10属于昆虫几丁质酶家族基因Ⅱ组,该组基因与昆虫蜕皮相关;5龄若虫组织特异性分析表明该基因主要在表皮、前肠和后肠等外胚层发育而成的组织器官中表达,提示OcCht10可能参与表皮几丁质代谢;发育时间表达图谱表明该基因在5龄第6-7天,即蜕皮前的表皮中高表达,表明OcCht10可能负责蜕皮时表皮几丁质降解;5龄若虫第2天注射该基因的dsRNA,24 h后取表皮检测其干扰效率,结果显示该基因被沉默70%;与注射dsGFP的对照组相比,注射dsOcCht10 5龄若虫表现为龄期延长,旧表皮无法开裂,蜕皮受阻,昆虫无法正常活动导致死亡,死亡率达到100%。【结论】获得OcCht10的部分cDNA序列,该基因在昆虫蜕皮前表皮中高表达;OcCht10参与中华稻蝗的蜕皮发育,注射dsOcCht10可有效沉默靶基因,并导致试虫无法完成正常蜕皮而死亡。  相似文献   

7.
为了研究Cd、Zn污染对中华稻蝗生理生化的影响,选用不同浓度Cd、Zn溶液(Cd 0+Zn 0,Cd 20+Zn 0,Cd 20+Zn 50,Cd 20+Zn 100,Cd 20+Zn 200)mg·L-1培养麦苗饲喂中华稻蝗(Oxya chinensis)进行慢性染毒,测定麦苗和虫体(4龄若虫)中Cd与Zn蓄积量、虫体中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性和总抗氧化能力(T-Aoc)。研究结果显示,在Cd浓度恒定的情况下,随Zn处理浓度的增大,麦苗和虫体中Zn含量显著上升,(Cd 20+Zn 200)mg·L-1处理组麦苗和虫体Zn含量分别为对照组的2.03和1.63倍;Cd含量呈先升高后降低趋势,在(Cd 20+Zn 100)mg·L-1处理组达到最高值,分别为10.40、4.35 μg·g-1,(Cd 20+Zn 200)mg·L-1处理组下降到7.36、3.35 μg·g-1。在Cd和Zn联合作用下,随着Zn浓度的增加,中华稻蝗体内的MDA含量升高。SOD表现出先升高、后降低的趋势。与对照组相比,Cd单一处理组GPx活性增加,随着Zn的加入,其GPx活性降低。T-Aoc在(Cd 20+Zn 100)mg·L-1处理组活性最高。研究结果表明,低浓度Zn的加入可以增加中华稻蝗对Cd的富集,Cd和Zn的联合作用能够引起中华稻蝗脂质过氧化损伤。  相似文献   

8.
镉对中华稻蝗保护酶系统的毒性效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用急性染毒方法研究Cd2+胁迫对不同发育阶段中华稻蝗SOD、CAT、POD活性的影响.结果表明,在Cd2+的作用下,不同发育阶段中华稻蝗体内SOD、CAT、POD活性均发生变化.SOD、CAT、POD 3种酶对Cd2+有一定的耐受性:当Cd2+浓度在这3种酶的耐受范围内酶活性提高,反之酶活性降低.Cd2+对不同发育阶段虫体3种抗氧化酶的影响不同:3龄若虫SOD、POD活性最高;雌性成虫CAT活性最低,而3龄雄性若虫CAT活性最高.  相似文献   

9.
中华稻蝗不同体段镉与铅含量及抗氧化酶的比较   总被引:4,自引:2,他引:2  
采用现场采样及室内测试方法,对中华稻蝗不同体段的镉与铅含量、MDA及H2O2自由基含量、GSH含量及其相关酶(GST、GPx、GR)活性、SOD及CAT活性进行了研究.结果表明,镉与铅含量均在胸部最高,其次为腹部和头部,后足含量最低.胸部镉含量分别是腹部、头部和后足的2.83、3.40和5.67倍,铅含量分别是腹部、头部和后足的1.29、1.39和1.41倍.GSH、MDA、H2O2含量及SOD、CAT活性均为后足最高,其次为头部和腹部,胸部最低.GST在4个体段的活性无显著差异.GR活性的顺序为头部>胸部>腹部>后足,GPx活性的顺序为头部>腹部>胸部>后足.进入土壤中的镉与铅经食物链转运后,在中华稻蝗体内富集,据此可将中华稻蝗作为农业环境中镉与铅污染的指示生物.  相似文献   

10.
为了研究重金属镉(Cd)在植食性昆虫体内的累积和排泄规律,通过Cd慢性染毒的方法,用不同浓度Cd溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗(从4龄若虫至成虫),采用原子吸收法测定Cd在中华稻蝗(Oxyachinensis)整虫和中肠的蓄积及Cd在其粪便和蜕中的排泄量。研究结果表明,Cd在中华稻蝗整虫和中肠中的累积规律相似,即随着麦苗中Cd含量的增加,整虫和中肠中Cd的累积量明显升高,且各处理间存在显著差异(P<0.05)。部分Cd可以通过粪便的排泄和蜕皮过程而排出体外。用不同Cd浓度的麦苗饲喂中华稻蝗后,其粪便和蜕中的Cd排泄量与对照组相比显著升高(P<0.05),且各处理间差异显著(P<0.05)。中华稻蝗整虫、中肠、粪便和蜕中的Cd含量与食物(麦苗叶片)中的Cd含量存在显著的剂量-反应关系,其相关系数分别为:整虫0.977、中肠0.920、粪便0.967、蜕0.840。研究结果可为进一步研究Cd在中华稻蝗体内积累和排泄的动态变化规律提供理论和实验依据。  相似文献   

11.
中国明对虾卵黄蛋白原mRNA基因在卵巢和肝胰腺中都有表达。采用实时荧光定量PCR方法测定在卵巢不同发育时期卵巢和肝胰腺这两种组织的卵黄蛋白原mRNA的表达水平,提取组织总RNA,设计特异性引物进行荧光定量PCR扩增,对卵巢发育的各个阶段,卵原细胞增殖期、卵黄发生前期、初级卵黄发生期、次级卵黄发生期和消退期的卵黄蛋白原mRNA表达进行相对定量分析。结果表明:在卵巢中,卵黄蛋白原mRNA在前3个阶段随着卵巢的发育,表达量不断增加,分别为0.04、0.23和1.03,次级卵黄发生期开始减少到0.16,消退期卵黄蛋白原mRNA表达量又增加到1.00。而在肝胰腺,前4个阶段随着卵巢发育,表达量逐步增加,分别为0.01、0.07、0.19、和1.29,至消退期,表达量减少到0.74。研究亮点:使用实时荧光定量的方法,分析了中国明对虾卵黄蛋白原mRNA基因在卵巢发育的不同时期,卵巢和肝胰腺组织中的相对表达水平。选择敏感性和特异性较好的实验方法,在前人定性研究的基础上开始相对定量的研究,清晰地阐述了卵巢和肝胰腺中卵黄蛋白原mRNA基因的表达差异。  相似文献   

12.
Insecticidal activities and effects on three enzymic activities caused by 5-aminolevulinic acid (ALA) on Oxya chinensis were studied. Fourth-instar nymphs of O. chinensis were treated with different doses ofALA (A1,250 mM; A2, 450 mM; A3,750 mM; A4, 1 000 mM). Mortality and the activities of acetylcholinesterase (ACHE), glutathione S-transferase (GSTs), and glutathione peroxidase (GPx) were determinated. The mortality of O. chinensis rose with an increasing dose of ALA. The mortality of high-dose treatments A3 and A4 reached 66.19 and 80.21%, respectively. The value of LD50 was 3.61 (3.29-3.93) mg·g^-1 body weight (95% confidence interval). Biochemical studies showed that the activities of AChE and GPx in the A4 treatment declined by 51.53 and 42.82% in the female, and 42.65 and 43.85% in the male compared to the control, respectively, and the degree of decline reached a significant level at P 〈 0.05. Meanwhile, the GSTs activities of O. chinensis enhanced with increasing dose of ALA. The GSTs activities of female and male O. chinensis in the A4 treatment remarkably increased by 171.05 and 97.42% compared to the control (P〈 0.05). ALA had an obviously toxic effect on O. chinensis. Moreover, ALA caused the photoinactivation of AChE and GPx, which induced nerve transmission blocking and the capability to defend oxidation damage declining. Meanwhile, a high dose of ALA could activate GSTs, which caused a feedback inhibition of the insect to the phototoxic substance.  相似文献   

13.
Specific activity, substrate specificity, and kinetic parameters (Km and Vmax) of glutathione S-transferases (GSTs) towards three substrates, 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB), 1,2-dichloro-4-nitrobenzene (DCNB), and p-nitrobenzene chloride (pNBC) were investigated in six tissues (foregut, midgut, hindgut, fat body, hemolymph, and muscle) of Oxya chinensis. In addition, the inhibition in vitro (ethacrynic acid, and Cibacron Blue 3GA) of Oxya chinensis in the six tissues was also investigated. Glutathione S-transferase activity was detected in all the six tissues examined. The rank order of GST activities towards CDNB was fat body 〉 midgut 〉 hindgut 〉 muscle 〉 foregut 〉 hemolymph both in females and males. Glutathione S-transferase activities in the fat body in females and males were 1.3- to 10.4-fold and 1.1- to 10.0- fold higher than those in the other tissues. The rank order of GST activities towards the other substrates changed slightly. From these results, it was inferred that GSTs in the fat body and midgut played important roles in detoxifying xenobiotics including insecticides and plant allelochemicals in O. chinensis. In the three substrates examined, CDNB seemed to be the best substrate, followed by pNBC and DCNB. The kinetic parameters of GSTs were different among the six tissues. This suggested that GSTs in different tissues have various affinities and catalytic efficiency to substrates. In vitro inhibition study showed that the median inhibition concentration (IC50) values of the two inhibitors to GSTs from the six tissues were different. The results suggested that the two inhibitors have different inhibition potency to GSTs from the different tissues. The observed changes in kinetic parameters and inhibition in vitro among the six tissues of the insect might suggest that the number and structure of isoenzymes and their rate of expression varied for the different tissues.  相似文献   

14.
15.
采用盆栽试验,研究了施用石灰、鸡粪、泥炭、石灰+鸡粪、石灰+泥炭处理对4种外加镉污染土壤上小白菜生物量、镉吸收量以及土壤有效镉含量和p H的影响。结果表明,各改良剂单施和有机物料+石灰配施均可以显著提高小白菜生物量,小白菜生物量较对照提高11.76%~59.38%,且改良剂配施效果优于单施;改良剂单施处理对小白菜的增产效果是鸡粪>泥炭>石灰,单施石灰能显著提高南方酸性土上小白菜生物量,对北方碱性土小白菜生物量影响不显著。与不施改良剂的对照相比,施用改良剂的处理明显降低了小白菜对镉的吸收量和土壤有效镉含量,且改良剂配施的效果好于单施,土壤有效镉含量较对照降低31.2%~67.0%;比较单施有机物料或单施石灰,在南方酸性土壤上,单施石灰效果好于单施有机物料,在北方碱性土上,单施有机物料效果则好于单施石灰。另外,在对土壤p H的影响上,单施鸡粪或石灰,鸡粪+石灰和泥炭+石灰四个处理均可以显著提高土壤p H,增幅在0.15~2.16个单位,且石灰、鸡粪+石灰和泥炭+石灰效果好于鸡粪处理,泥炭处理对南方酸性土p H影响不大,但可以降低北方碱性土的p H。  相似文献   

16.
为探究重金属污染地生态修复先锋植物——盐肤木对重金属胁迫的分子响应机制,设置3个铅胁迫水平(0、250、1000mg·kg~(-1)),应用Illumina HiSeq~(TM)2000进行盐肤木根系的转录组测序,并通过Gene Ontology(GO)与Pathway功能显著富集分析方法,分析说明盐肤木响应不同铅胁迫水平下的差异表达基因。结果表明,盐肤木在遭受轻度铅胁迫时,主要有4类水解酶与2类磷酸酶相关基因显著富集,说明盐肤木主要通过调节细胞内水解酶与磷酸酶相关基因来抵御胁迫,而在重度铅胁迫下,主要有6类氧化还原酶相关基因出现显著富集,此时氧化还原酶相关基因起到主要调节作用;盐肤木在铅胁迫下细胞受损,在轻、重度铅胁迫下,分别有24、16类细胞相关基因显著富集,但其自身可通过调节细胞内细胞器、细胞质等相关的细胞运动以应对逆境;核糖体代谢通路是盐肤木适应铅胁迫的主要代谢通路。研究表明,核糖体相关基因是盐肤木响应铅胁迫的主要应答与调节基因。  相似文献   

17.
选择2种内蒙古草原的优势草种羊草和克式针茅,通过人工饲喂蝗虫取食的方法,分别测定亚洲小车蝗的5龄蝻期以及成虫在未施肥(ON)和施肥(HN)条件下对于2种不同草种的取食量和选择频次,并研究N元素变化对于亚洲小车蝗取食选择性的影响。结果表明,在蝻期,N元素不是其取食选择性和食量的决定因素。而在成虫期,亚洲小车蝗特别是雄性更喜欢低N植物作为其食物。亚洲小车蝗对羊草或针茅的选择取食随发育阶段、性别和草的N含量进行调整,但在进化过程中趋向于选择低氮的植物。  相似文献   

18.
盐胁迫对柽柳和白刺幼苗生长与生理特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】分析比较青海柴达木地区2种植物的耐盐性,为青海地区更加合理地利用耐盐植物改良盐渍土提供科学依据。【方法】以柽柳(Tamarix chinensis)幼苗和白刺(Nitraria tangutorum)幼苗为材料,通过盆栽试验,研究各幼苗在不同含盐量(质量分数分别为0.25%(对照),0.40%,0.50%,0.60%,0.70%,0.80%)土壤中的生长情况及其生理特性的变化。【结果】(1)与对照相比,盐胁迫显著抑制2种幼苗的生长,含盐量低于0.40%的土壤对2种幼苗株高、地径增长量和全株鲜质量的影响基本相同;含盐量高于0.60%时,盐胁迫对白刺生长的影响大于柽柳;2种幼苗干质量下降率在盐胁迫的影响下基本无明显差异。(2)含盐量低于0.40%的土壤对2种幼苗叶片Na+、K+含量及Na+/K+值的影响基本相同;含盐量高于0.60%时,盐胁迫对白刺叶片Na+、K+含量的影响大于柽柳。(3)含盐量低于0.40%的土壤对2种幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度的影响基本相同;含盐量高于0.60%时,盐胁迫对白刺光合作用的影响大于柽柳。【结论】盐胁迫对白刺生理与生长特性的影响大于柽柳,柽柳具有更强的耐盐性,在青海柴达木地区,柽柳更适合在更高(0.60%)含盐量的盐渍土中生长。  相似文献   

19.
利用14 C同位素示踪技术,探讨碳同化物在柽柳和管花肉苁蓉寄生系统内的分配,为明确两者同化物的源库关系及光合产物调控提供理论依据。结果表明,不同时期柽柳和管花肉苁蓉中14 C同化物的分配比例差异显著,8-10月分配给柽柳的14 C同化物比例显著降低,分配给管花肉苁蓉的比例显著升高,10月达到峰值,柽柳和管花肉苁蓉中14 C同化物的比例分别为14.95%~20.54%和79.46%~85.05%。随着管花肉苁蓉寄生数量的增加,分配给柽柳的14 C同化物比例显著降低,分配给管花肉苁蓉的比例显著升高,管花肉苁蓉的14 C同化物分配比例表现为接种8个的处理接种4个的处理接种1个的处理。14 C同化物在柽柳和管花肉苁蓉寄生系统内的分配比例随肉苁蓉寄生数量和生长时间而变化。  相似文献   

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