斜纹夜蛾化学感受蛋白SlitCSP2的表达模式定位及配体结合特性分析

研究斜纹夜蛾Spodoptera litura化学感受蛋白Slit CSP2的表达模式、组织定位及与配体结合特性,为揭示SlitCSP2在化学通讯中的功能提供理论依据。利用RT-qPCR检测了SlitCSP2在蛹及雌、雄成虫各组织的基因表达水平;Westernblot方法检测了SlitCSP2在幼虫期和雄成虫头部、触角和足部的蛋白表达水平;利用免疫组织化学技术对Slit CSP2在幼虫各龄期的分布情况进行定位分析;利用荧光竞争结合试验检测Slit CSP2与13种非挥发性化合物的结合特性。RT-qPCR结果表明,SlitCSP2在3龄幼虫表达量最高,3～6龄表达量逐渐降低;成虫阶段雄成虫足部及胸部和雌成虫头部及翅的表达量最高,且雄成虫头部、足部和胸部的表达量显著高于雌成虫。Western blot结果显示,SlitCSP2在3龄幼虫头部（去触角）的蛋白表达水平较高。免疫组化结果表明,Slit CSP2在幼虫阶段主要分布于头部、口器和胸足;在雄成虫中,Slit CSP2主要分布于足部前跗节和足部外骨骼内侧。荧光竞争结合试验表明,Slit CSP2与单宁（Ki=1.77）、花青素（Ki=2...     

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。     

绿盲蝽气味结合蛋白AlucOBP33配体结合特性

本文研究了绿盲蝽气味结合蛋白AlucOBP33的配体结合特性,以期明确其在绿盲蝽化学感受过程中的生理功能。基于前期绿盲蝽触角转录组测序数据,筛选获得候选气味结合蛋白AlucOBP33。三维结构预测显示,AlucOBP33由6个α螺旋构成,包含3对保守的半胱氨酸,属于classic OBPs。室内对AlucOBP33基因进行了克隆和重组表达,采用荧光竞争结合试验研究了重组AlucOBP33蛋白与潜在的73种挥发性气味及13种味觉化合物的结合特性。结果显示,AlucOBP33重组蛋白能够分别与2种醇类、4种酮类、1种酯类、1种醛类和1种烯烃类的挥发性气味以及4种非挥发性化合物结合,推测AlucOBP33在绿盲蝽嗅觉感受和味觉识别过程中发挥双重功能。     

冷杉梢斑螟化学感受蛋白DabiCSP8的配体结合特性分析

采用分子生物学和荧光竞争性结合测定等技术,研究了冷杉梢斑螟Dioryctria abietella雌虫性腺和雌、雄成虫足中高表达的化学感受蛋白DabiCSP8基因的表达特征和功能。定量分析结果表明,DabiCSP8基因在雌虫性腺中显著高表达,表达量分别是雌、雄虫触角的1 232.27倍和3 130.64倍;此外,该基因在雌、雄成虫足中表达量也较高。通过原核表达系统及亲和层析技术获得了13.64 kD的目的蛋白DabiCSP8。结合测定结果表明,DabiCSP8与探针N-苯基-1-萘胺(1-NPN)具有强的结合能力,结合常数(K_1-NPN)为(1.61±0.02)μmol/L。β-紫罗兰酮是DabiCSP8的最佳结合配基,解离常数(K_d)为(11.43±0.62)μmol/L。DabiCSP8结合腔内的极性氨基酸精氨酸46(Arg46)能够与β-紫罗兰酮形成两个氢键,暗示Arg46在该化合物的结合中起着重要作用。此外,DabiCSP8与部分杀虫剂具有中等强度的结合能力。     

Cry2Ab杀虫蛋白对小地老虎幼虫致死效果及体内酶活性的影响

为治理小地老虎的危害,研究了Bt杀虫蛋白对小地老虎幼虫的控制作用.室内生物测定结果表明,Cry2Ab杀虫蛋白对小地老虎初孵幼虫的致死效果高于Cry1Ac杀虫蛋白.取食含有Cry2Ab杀虫蛋白人工饲料的小地老虎幼虫体内的中肠总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性高于对照,当人工饲料中Cry2Ab杀虫蛋白含量达到12μg/g时,小地老虎幼虫中肠氨肽酶活性显著升高;而取食含有Cry1Ac杀虫蛋白人工饲料的小地老虎幼虫中肠蛋白酶活性无显著变化.此外,小地老虎幼虫取食含有Cry2Ab杀虫蛋白的人工饲料后,体内谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,而取食合有Cry1Ac杀虫蛋白的人工饲料后其变化不明显.     

小地老虎2种不同类型肌动蛋白基因的克隆与序列分析

本研究以鳞翅目夜蛾科昆虫小地老虎［Agrotis ipsilon（Hüfnagel）］3龄幼虫整个虫体为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术（RACE）,分别扩增得到2条肌动蛋白的cDNA序列Aiactin1和Aiactin2。GenBank数据库搜索及序列比对结果表明,克隆的2条肌动蛋白基因应属于2种不同类型的肌动蛋白,Aiactin1为肌肉特异型肌动蛋白,Aiactin2为细胞质特异型肌动蛋白。Aiactin1的cDNA序列含有1 469个碱基,Aiactin2的cDNA序列含有1 408个碱基。2条基因的cDNA序列均包括一个1 131个碱基的开放阅读框,编码一个含376个氨基酸的蛋白。Aiactin1肌动蛋白分子量约为41.77 ku,等电点5.22;Aiactin2肌动蛋白分子量约为41.83 ku,等电点5.47。Prosite软件分析结果表明,Aiactin1和Aiactin2肌动蛋白氨基酸序列中都存在3个肌动蛋白特征片段。2个基因的cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号。     

棉铃虫脂肪酸结合蛋白的克隆与表达

为深入了解棉铃虫Helicoverpa armigera脂肪酸结合蛋白HaFABP1在参与细胞内脂肪酸代谢过程中的功能,基于酵母单杂交结果从幼虫中肠cDNA中扩增得到HaFABP1的开发阅读框,构建重组菌株BL21-pET28a-HaFABP1,进行融合蛋白His-HaFABP1的诱导和纯化,并利用实时荧光定量PCR检测棉铃虫不同时期和组织中HaFABP1的表达规律,最后检测2-十三烷酮处理下棉铃虫6龄幼虫中肠组织内HaFABP1的变化情况。结果显示,克隆获得的棉铃虫HaFABP1为405 bp,编码134个氨基酸,相对分子量和等电点分别为15.08 kD和5.54;在37℃下用0.5 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组菌株4 h后,得到约18.4 kD的可溶性蛋白His-HaFABP1,纯化后的融合蛋白条带单一且大小符合预期;HaFABP1在棉铃虫的脂肪体、中肠、体壁和头部中都有表达,在头部的表达量最低,在中肠中的表达量最高;HaFABP1在棉铃虫幼虫的每个发育时期都有表达,表达量总体呈现先降低后升高的趋势,4龄时最低而1龄时最高;10 mg/g 2-十三烷酮处理饲料饲喂棉铃虫6龄幼虫6 h和15 h后,中肠内HaFABP1的表达量与对照相比显著提高,且随着时间的延长逐渐增加。表明HaFABP1与棉铃虫的生长发育有关,并且有可能参与了昆虫的解毒过程。     

花椒窄吉丁气味结合蛋白AzanOBP5的克隆与表达

为进一步明确花椒窄吉丁Agrilus zanthoxylumi气味结合蛋白AzanOBP5在昆虫嗅觉识别过程中的功能,基于花椒窄吉丁转录组数据(SUB6796283)利用cDNA末端快速扩增技术对花椒窄吉丁气味结合蛋白基因AzanOBP5进行全长克隆并进行生物信息学分析;通过实时荧光定量检测技术测定基因AzanOBP5在成虫不同组织中的表达情况。结果显示,克隆获得基因AzanOBP5全长740bp(GenBank登录号为MT318834),5''端非编码区为172bp,3''端非编码区114bp,开放阅读框453bp,编码150个氨基酸。序列分析表明,AzanOBP5氨基酸序列与苹果小吉丁Agrilus mali AmalOBP5的氨基酸序列一致性最高。成功构建pET-21a-AzanOBP5重组质粒并在大肠杆菌Escherichia coli中表达,经过诱导和纯化条件的优化及Western blot鉴定,得到的融合蛋白His-AzanOBP5大小符合预期。基因AzanOBP5在雌雄成虫的不同组织中均有表达,其中在成虫腹部的表达量最高。表明花椒窄吉丁气味结合蛋白基因AzanOBP5除参与嗅觉识别过程外,还可能具有其他生理功能。     

小麦小GTP结合蛋白基因TaRop3克隆及其表达分析

利用同源克隆法从小麦抗条锈病基因Yr5近等基因系（Taichung29*6/Yr5）克隆到编码Rop蛋白基因的全长cDNA序列,并将基因命名为TaRop3（Triticum aestivum Rop3）,聚类分析其所在Rop蛋白家族中的亚组,并利用半定量RT-PCR方法分析其组织表达特异性和不同诱导条件下表达动态。序列分析表明,TaRop3开放阅读框为639 bp,预测编码含213个氨基酸残基Ⅱ型Rop蛋白,C末端具有膜定位基序,与大麦HvRop4和水稻OsRac4聚类在同一亚组。TaRop3基因在小麦幼苗和成株根、茎、叶片和茎节、柱头及花药中均有表达,其中在幼苗及成株茎部表达水平较高。非亲和条锈菌小种CYR17侵染和水杨酸处理诱导TaRop3表达增强,而干旱、高温胁迫以及脱落酸、乙烯利和茉莉酸甲酯处理均降低该基因表达水平。     

2种种衣剂对小地老虎幼虫的毒力测定及保苗效果

小地老虎是玉米苗期的重要害虫。山西省春播玉米常受其为害。传统的喷雾防治常因错过最佳防治时期而效果欠佳。采用种衣剂包衣种子能及时、高效地防治小地老虎幼虫。为筛选出对小地老虎幼虫毒力高且内吸性强的种衣剂,采用浸虫法测定了2种种衣剂和1种常规喷雾药剂对小地老虎幼虫的毒力,并进行了2种种衣剂包衣防治小地老虎幼虫的田间试验。结果表明,40%溴酰·噻虫嗪悬浮种衣剂对小地老虎3龄幼虫毒力最高,其LC_(50)、LC_(90)分别是67.75、1 095.14 mg/L。田间玉米接4龄幼虫7、14、21 d,40%溴酰·噻虫嗪悬浮种衣剂的保苗效果分别是84.13%、90.24%、90.28%。     

Life tables of Agrotis ipsilon (Hufnagel) (Lepidoptera: Noctuidae) (Lepidoptera: Noctuidae) on different cultivated plants

Agrotis ipsilon (Hufnagel) (Lepidoptera: Noctuidae) is a cosmopolitan species that feeds on numerous cultivated plants and herbaceaus plants. Agrotis ipsilon causes significant economic losses in various agricultural products, especially in indisturial plants and vegetables in Turkey and worldwide. In this study, the effects on the biology and reproductive potential of lettuce (Lactuca sativa L., Asteraceae), maize (Zea mays L., Poaceae), sugarbeet (Beta vulgaris var. saccharifera Alef.,Amaranthaceae) and potato (Solanum tuberosum L., Solanaceae) which are essential host plants of A. ipsilon were investigated under climatized conditions of 28?±?1 °C, 60%?±?10 r.h., and 16 h daily artificial light. The data obtained were analyzed by using an age-stage two-sex life table. Agrotis ipsilon had five larval stages fed on lettuce, whereas seven larval stages were fed on other host plants. Agrotis ipsilon showed the best development and reproduction on lettuce, followed by sugar beet. When A. ipsilon is reared on lettuce the intrinsic rate of increase (r?=?0.1237 d^?1), finite rate of increase (λ?=?1.1317 d^?1) and net reproductive rate (R₀?=?403.06 offspring/individual) were found higher and the mean generation times (T?=?48.51 d) is shorter than those in other host plants. According to these results, A. ipsilon can cause the most damage to lettuce among studied plants.

     

北京顺义区八字地老虎的种群监测与发生世代分析

为了解北京地区八字地老虎的种群动态及其发生危害地位,2012年和2013年,在北京市顺义区龙湾屯镇使用佳多虫情测报灯对地老虎成虫种群动态进行了持续监测。监测结果表明,八字地老虎已成为当地最主要的地老虎类害虫,成虫的优势度最高可达83.8%,已超过常年优势种小地老虎。八字地老虎在北京顺义1年可见3代成虫,越冬代成虫期为5月中下旬,一代成虫期是7月中下旬,二代成虫期持续时间最长,从9月初开始,10月上旬逐渐消失。监测表明,八字地老虎在局部地区存在严重发生的可能性,建议各监测点密切关注其发生动态,为今后八字地老虎的预警和防治提供科学依据。     

灭字脊虎天牛CSP基因的鉴定、表达谱及XquaCSP7基因的功能研究

基于已发表的灭字脊虎天牛Xylotrechus quadripes的触角转录组数据,采用BLAST同源搜索的方法从转录组中一共鉴定到14个CSP基因,所有CSP均具有全长序列、信号肽序列和4个保守的半胱氨酸。序列比对结果表明,灭字脊虎天牛CSP间氨基酸一致性差异较大(12%~73%),平均值为34%;具有C1-X6-C2-X18-C3-X2-C4的半胱氨酸保守模式。进化分析表明,除XquaCSP8和XquaCSP12外,其余XquaCSPs聚类到不同分支。表达谱分析表明,XquaCSP7基因在触角特异表达;XquaCSP4、CSP5、CSP12和CSP14基因在触角高表达;XquaCSP13基因在足特异表达;其余XquaCSPs基因在多个组织中有表达。结合测定结果发现,XquaCSP7与测试的21种寄主气味结合能力均较弱,荧光取代率在4.5%~13.5%之间,其中与苯乙酮的结合能力最强,荧光取代率为13.5%。研究结果可为后续灭字脊虎天牛CSP基因的功能研究奠定基础。     

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     

亚洲玉米螟和黏虫幼虫取食Cry1F蛋白后的中肠组织病理变化

为了明确Cry1F杀虫蛋白对亚洲玉米螟和黏虫两种重要玉米害虫的作用机制,本文通过透射电镜观察了亚洲玉米螟和黏虫4龄幼虫取食含Cry1F蛋白人工饲料后的中肠组织病理变化,并与其取食含Cry1Ab蛋白人工饲料后的组织病理变化进行了比较。亚洲玉米螟和黏虫4龄幼虫取食Cry1F蛋白48 h后中肠杯状细胞发生了明显的病变,主要表现为：细胞微绒毛肿胀、脱落;细胞核变形,质膜和核膜界限不清晰;染色质发生固缩、贴近核膜;线粒体拉伸变形数量减少,严重的发生空泡化;内质网肿胀与断裂、数量减少,与取食含Cry1Ab蛋白人工饲料相比,玉米螟和黏虫中肠组织发生的病变程度相似。本研究可为Cry1F作为转基因玉米重要的杀虫蛋白在未来亚洲玉米螟和黏虫防治中更好地发挥作用提供理论依据。