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。     

褐飞虱Kruppel homolog-1基因对FAMeT和JHE表达的影响

[目的]探究褐飞虱Kruppel homolog-1(Nlkr-h1)基因的锌指结构特点以及对FAMeT和JHE表达的影响,了解Nlkr-h1的调控作用。[方法]通过MEGA5.0分析Nlkr-h1的功能功域每个锌指结构的进化树,并采用qPCR技术测定Nlkr-h1干扰后FAMeT和JHE的表达情况。[结果]Nlkr-h1的功能区域主要包括8个锌指结构,其中Zn1和Zn8的保守性相对较低。在褐飞虱Nlkr-h1基因被敲除的褐飞虱中,发现保幼激素合成酶基因FAMeT和代谢酶基因JHE表达量升高。[结论]为了解保幼激素信号通路分子机理以及褐飞虱的生物防治提供了理论依据。     

昆虫抑咽侧体神经肽功能及作用机制

回顾了近年来研究较多的昆虫咽侧体神经肽(AS)功能及作用机制方面的新进展。相关研究认为,大多数AS抑制CA对JH的合成。在JH的合成途径中,AS的抑制作用发生在JH生物合成的第一步,cAMP可能是其第二信使。但有些A型的AS对源昆虫的CA没有作用,这可能是在这些昆虫中存在另一个抑制JH合成的机制,包括完全不同类型的AS及第二信使等。一种昆虫中多个A型的AS成员基本上来自一个单一的多肽前体,这些成员可能作用于不同亚类的受体。A型的AS可能通过抑制对卵黄蛋白原的合成或吸收来抑制直翅类昆虫卵巢的发育,这个作用也可能与抑制CA对JH的合成有关。AS能抑制前肠、中肠、后肠肌肉的收缩,导致昆虫厌食、生长延迟、死亡率上升等现象,此外,还能抑制心脏、背血管和输卵管等器官中肌肉的收缩。AS对肌肉收缩的抑制的作用可能由一个Gi蛋白受体介导,且这类受体与AS抑制CA活性时的受体可能完全不同。     

化学放射法测定蜜蜂保幼激素酯酶活性

蜜蜂保幼激素(JH)是由蜜蜂咽侧体(CA)合成和分泌的一种氧化物。保幼激素酯酶是对蜜蜂体内呈游离态或结合态的保幼激素进行专化性降解的特异性酯酶。采用放射化学法(RC)测定了西方蜜蜂(Apis mellifera L．)不同日龄工蜂体内保幼激素酯酶(JHE)的活性。结果表明，工蜂体内保幼激素酯酶活性随着日龄的增大而下降。     

长短光照桃小食心虫保幼激素动态及相关基因在脱果时的表达差异

【目的】在长光照和短光照条件下,桃小食心虫Carposina sasakii Matsumura脱果老熟幼虫分别进行非滞育和滞育发育,探究保幼激素(JH)在2种发育方向调控中的差异,以及该差异过程JH合成代谢相关基因表达的分子基础。【方法】试验首先采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台测定了2种生长条件下老熟幼虫头部转录组,qPCR验证转录组数据的准确性,并筛选差异表达的JH合成代谢相关基因;然后结合2种发育方向JH丰度变化差异,进一步分析这些JH相关基因在此过程中的作用。【结果】试验共获得了39 330 876条序列读取片段,有效转录组数据44.35 Gb (SRA登录号：PRJNA495711),组装拼接获得56 723个单基因簇(unigene),平均长度963 bp,其中1 kb以上的unigene有16 343条,经过BLASTX比对成功注释27 180个unigene。2种光照条件下桃小脱果老熟幼虫JH丰度无显著差异;长光照桃小老熟幼虫进行非滞育发育,2 d后进入长茧,虫体JH丰度比初脱果少量增加;而短光照老熟幼虫滞育发育进入圆茧,JH含量比2 d前初脱果增...     

灭幼脲毒理学研究——Ⅳ.灭幼脲的激素效应模拟试验

以灭幼脲(Diflubenzuron,DFB)极高剂量(死亡剂量)处理6龄粘虫幼虫,对少数存活且外观健壮的试虫作组织学观察,发现对激素分泌器官咽侧体(CA)及前胸腺(PG)以及激素作用靶器官脂肪体(FB)都表现刺激效应。保幼激素(JH)类似物ZR-515,蜕皮激素(MH)和DFB单用或混用,以脂肪体合成蛋白质能力的高低作为比较指标,发现DFB和ZR-515有类似效应;MH则可促进蛋白质合成或吸收能力,但和DFB合用后,其能力下降。由此表明,DFB可能系通过类似JH效应,从而增加体内JH影响,引起内源性激素平衡失调作为其毒杀机制的重要方面。     

昆虫激素对家蚕血淋巴和体壁酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响

[目的]研究外源昆虫激素对家蚕酚氧化酶活性及其基因表达水平的影响,明确昆虫激素对酚氧化酶的调控作用,为深入解析家蚕酚氧化酶的功能及基因表达调控机制提供参考依据.[方法]对五龄第3d发育良好的家蚕幼虫注射蜕皮激素20E和保幼激素JH,以注射等量0.1%二甲基亚砜(DMSO)为对照,分别在注射3、6、12和24 h后解剖家蚕幼虫采集血淋巴和体壁,检测分析家蚕酚氧化酶活性及其基因表达的变化情况.[结果]注射外源JH和20E均能促进家蚕血淋巴酚氧化酶原基因PPO1和PPO2的表达,有效增加酚氧化酶活性.家蚕血淋巴PPO1和PPO2基因对JH和20E的响应时间存在一定差异,其中,经JH处理后2个酚氧化酶原基因(PPO1和PPO2)仅在处理6和12 h时显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)上调表达;而经20E处理后PPO1和PPO2基因从3 h开始一直持续到12 h均呈上调表达趋势.JH和20E对家蚕体壁PPO1和PPO2基因的影响恰好相反,具体表现为:JH能有效抑制家蚕体壁PPO1和PPO2基因的表达,降低酚氧化酶活性;20E则促进家蚕体壁PPO1基因上调表达,但不影响PPO2基因表达.[结论]家蚕酚氧化酶原基因PPO1和PPO2表达受JH和20E的调控,且激素对酚氧化酶原基因表达水平的影响与其酶活性变化规律一致,提示酚氧化酶不仅参与昆虫激素的代谢,还与激素协同调控家蚕的蜕皮变态.     

保幼激素环氧水解酶基因在蠋蝽滞育过程中的表达模式及其功能研究

保幼激素(juvenile hormone, JH)缺乏是引发昆虫生殖滞育的主要原因,保幼激素环氧水解酶(JHEH)作为JH的主要降解酶,通过调控JH滴度水平在昆虫滞育中发挥重要作用。为研究JHEH在蠋蝽生殖滞育中的调控功能,克隆获得了蠋蝽JHEH基因(AcJHEH),该基因编码452个氨基酸,具有典型环氧水解酶结构特征,无跨膜结构域,存在1个信号肽位点。同源性及系统进化分析结果表明,AcJHEH在不同物种间具有较高保守性,与茶翅蝽(Halyomorpha halys)的JHEH相似性较高,达65.46%。利用RT-qPCR技术测定了AcJHEH在蠋蝽不同组织及滞育不同时期的表达量,发现AcJHEH表达量在滞育诱导期先下降后升高,滞育诱导20 d时表达量最低;滞育初期(诱导40 d)表达量最高,滞育维持期(诱导50～60 d)的表达量稳定在较高水平,与成虫初羽化时水平接近。AcJHEH在滞育蠋蝽的头部表达量最高,其次是中后肠和脂肪体,在卵巢中表达量最低。利用RNAi敲降蠋蝽初羽化成虫的JHEH基因表达后,雌虫体内的卵黄蛋白原(vitelliogenin, Vg)基因表达量上升,卵黄沉积...     

保幼激素类似物ZR-515对七星瓢虫生物学特性的影响

为了解保幼激素对七星瓢虫成虫生物学特性的影响。采用室内试验，试验组以5组添加不同浓度保幼激素类似物ZR-515(A、B、C、D、E浓度分别为5、15、25、35、45μL/L)的人工饲料与蚜虫组合饲养七星瓢虫成虫，对照组（CK）以纯蚜虫饲养七星瓢虫成虫，测定各处理七星瓢虫的有效产卵量、交配、取食、体重、存活率。结果表明：（1）CK、A、B、C、D、E组七星瓢虫的有效产卵量分别为514.85±38.46、349.11±23.84、182.37±15.99、133.76±13.86、154.76±10.03、109.91±10.37粒，CK组极显著高于其他组，A组显著高于B、C、D、E组，但B、C、D、E组之间没有显著性差异。（2）交配频率A组最高，为0.42±0.09次/min；取食频率C组最高，为0.48±0.08次/min；体重A组最重，为46.50±11.60 mg/只；存活率E组最高，为（68.33±10.15）%。以上指标各处理之间均无显著性差异。试验证实，以添加5μL/L保幼激素的人工饲料与蚜虫组合饲养七星瓢虫，其有效产卵量较高，其余生物学指标未受影响，该饲养模式可以作为七星...     

雄性地中海蟋蟀(Gryllus bimaculatus)成虫期保幼激素Ⅲ的生物合成及其调节 Ⅰ 成虫期保幼激素Ⅲ的离体生物合成

室内饲养地中海蟋蟀(Gryllus bimaculatus De Gccr)雄性成虫,解剖出侧体(CA)离休培养、测定其保幼激素Ⅲ(JH)的生物合成率。未交配和交配两组处理结果表明:成虫羽化后2天JH Ⅲ的生物合成率均达到最高峰,但交配组雄虫的生物合成率约是未交配组的2倍;羽化2天后,未交配雄成虫JH Ⅲ的生物合成率平稳下降,而交配过的雄成虫有一段时间JHⅢ生物合成率有起伏。成虫羽化后的4天内血淋巴中JHⅢ的滴定度与CA离体培养的JHⅢ的生物合成率相近。心侧体-咽侧体(CC-CA)-复合体与分离的脑一起培养,_羽化后2天JHⅢ生物合成率下降24％。8天下降45％;完整的脑-CC-CA-复合体培养,羽化后2天和8天,均下降95％。     

抗保幼激素活性物质的研究现状及其应用

保幼激素(JH)的研究已持续40多年,虽然众多的研究基本上侧重于基础性的理论研究,但早在60年代,JH的发现者之一,C.M.Wi-lliams就预言,JH可能取代以DDT为代表的有机杀虫剂而成为第三代杀虫剂。JH是昆虫体内有的一种生长发育的调节剂,对人畜无害,但过里的JH可以干扰昆虫的正常生长发育;由于JH本身就是昆虫体内的一种激素,故害虫对其也难以产生抗性,这些均符合现代害虫管理的基本要求。利用JH及其类似物防治害虫,引起人们     

羧酸酯酶与棉铃虫对有机磷杀虫剂抗性的关系

以对有机磷杀虫剂敏感的品系(SS) 和抗性的品系(R2) 为试虫材料, 利用生测和生化分析两种方法研究了羧酸酯酶在棉铃虫对有机磷杀虫剂抗性形成中的作用。结果表明: TPP对久效磷、辛硫磷的增效比在R2品系中分别为2.76 和2.46倍, 在SS品系中分别为1.85 和1.48 倍; 两品系羧酸酯酶的Km 和Vm ax之间存在显著的差异, R2 和SS品系羧酸酯酶的米氏常数Km 、Vm ax分别为76.74 μm ol/L、56.29 nm ol/ (m in·m g) 和107.39 μm ol/L、44.40 nm ol/ (m in·m g); 两品系的羧酸酯酶对TPP、久效磷和辛硫磷的抑制反应也不同,三种化合物对SS品系的抑制中量I50分别为39.21,68.80 和0.25 μg/m L, 对R2 品系的I50分别为62.95, 91.05 和0.41 μg/m L。由此认为: 羧酸酯酶解毒代谢活性的增加是棉铃虫对有机磷杀虫剂产生抗性的机理之一。     

Sub-Lethal Effects of Fenvalerate on the Development,Fecundity, and Juvenile Hormone Esterase Activity of Diamondback Moth,Plutella xylostella （L.）

The toxicities of fenvalerate （20% EC） to the 3rd instar larvae of diamondback moth （DBM）, Plutella xylostella （L.）, reared on three host plants viz., radish, oilseed rape, and cabbage were tested. The LC50 values of fenvalerate to the 3rd instar larvae of DBM varied with host plants, however, there wasn＇t any significant difference among them （P〉 0.05）. Similarly, DBM fed on three host plants had same pupal weight, pupal period, pupation rate, adult emergence rate, female ratio, and fecundity. The activity of juvenile hormone esterase （JHE, EC 3.1.1.1） in the 3rd instar larvae of DMB did not significantly vary with host plants, either. These suggested that DBM had similar fitness on the three host plant species. When fed on the host plants pretreated with fenvalerate at the concentrations equivalent to LC20, LC50 and LC50, the pupation rate, pupal weight, adult emergence rate, female ratio, fecundity, and JHE activity of the tested insects were declined as compared with insects in control treatments fed on the same host plant species. Furthermore, the pupal period of the tested insects was extended after fenvalerate treatment. The decrease in JHE activity after fenvalerate treatment in the tested insects could partly explain the changes in the mentioned growth parameters. Whether the role of fenvalerate in the inhibition of JHE activity could serve as a new way to control DBM needs further investigation.     

家蚕β-呋喃果糖苷酶基因BmSuc1表达特征及其对激素的响应

【目的】探究BmSuc1基因在家蚕不同组织及不同时期的表达特征及经昆虫激素处理后的表达变化规律,明确昆虫激素对BmSuc1基因的调控作用,为深入解析BmSuc1基因的功能及其表达调控机制提供参考依据。【方法】利用实时荧光定量PCR检测BmSuc1基因在家蚕发育过程中不同时期和不同组织及外源激素处理后的表达特征,并通过双链RNA （dsRNA）干扰试验检测家蚕20-羟基蜕皮素（20E）受体基因（USP）干扰效果及BmSuc1基因的表达变化。【结果】BmSuc1基因在家蚕中肠中的相对表达量最高,其次是丝腺、表皮和血淋巴,在其他组织中的相对表达量很低或几乎不表达;BmSuc1基因呈脉冲型的表达模式,在家蚕每个龄期的将眠时、五龄后期（上簇前）及预蛹时的相对表达量较高。利用外源激素[20E和保幼激素（JH）]分别处理五龄第2 d发育良好的家蚕,发现经20E处理后12和18 h,BmSuc1基因相对表达量极显著高于注射0.1%二甲基亚砜（DMSO）的对照组（P<0.01,下同）,但在测定时间范围内JH处理组的BmSuc1基因相对表达量与对照组间无显著差异（P>0.05）。以体外转录合成USP基因的dsRNA注射五龄第3 d家蚕,注射后24和36 h,USP基因相对表达量极显著下调,即dsRNA干扰成功。利用RNAi技术干扰USP基因能阻断20E信号转导,致使BmSuc1基因表达受抑制,其相对表达量在干扰USP基因后24和36 h显著下调（P<0.05）。【结论】BmSuc1基因主要在家蚕蜕皮和变态时高表达,暗示其可能参与家蚕的变态发育过程。添加外源20E可诱导BmSuc1基因转录,而阻断20E信号转导途径会抑制BmSuc1基因表达,即BmSuc1基因作为20E信号转导通路中的下游靶基因,直接或间接受到20E信号调控。     

饲养材料和保幼激素Ⅲ对门源蝠蛾幼虫生长发育的影响及通径分析

【目的】探究饲养材料和保幼激素Ⅲ(Juvenile hormoneⅢ,JHIII)对门源蝠蛾(Hepialus menyuanicus)幼虫生长发育的影响，并用通径分析明确饲养材料营养物质和JHIII对幼虫生长发育的直接和间接关系。【方法】以刚蜕皮的3龄幼虫为研究对象，采用双因素试验设计，使用4种饲养材料[J:蕨麻(Potentilla anserina)、H:胡萝卜(Daucus carota)、Z:珠芽蓼(Polygonum viviparum)和D:大黄(Rheum palmatum)]和3个JHIII滴度水平(B₁:13.32μg/g、B₂:16.56μg/g和B₃:22.76μg/g)对幼虫进行饲养(50 d),分析饲养材料和JHIII对幼虫生长发育(头宽、体长、体重、存活率)的影响，进一步分析饲养材料营养物质(粗蛋白、粗纤维、可溶性糖、粗灰分、水分、碳水水合物)与幼虫生长发育的相关性，并进行回归分析和通径分析。【结果】饲养材料和JHIII都能显著影响幼虫的生长发育且具有显著的互作效应(P<0.05)。通...     

降解甲醛微生物的分离鉴定及其降解与代谢特性研究

首先对新分离的可高效降解甲醛的两株菌株R1和Y1的形态学特征、生理生化特征及16s rRNA序列等进行了系统研究;随后通过测定R1和Y1在液体培养过程中甲醛浓度的变化,确定了它们降解溶液中甲醛的能力。结果表明:菌株R1属于甲基杆状菌属(Methylobacterium),菌株Y1为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus);当甲醛浓度分别为4、8、10、15 mmol/L时,菌株R1在72 h时的甲醛降解率分别为100%、100%、91%、70%,菌株Y1的甲醛降解率分别为100%、84%、62%、36%;在20 mmol/L甲醛浓度下,菌株R1依然可以存活,72 h时其对甲醛的降解率为64%。⁽¹³⁾C NMR代谢谱进一步分析表明,菌株R1的主要代谢产物为[3-(13)C NMR代谢谱进一步分析表明,菌株R1的主要代谢产物为[3-⁽¹³⁾C]丝氨酸、[3,4-(13)C]丝氨酸、[3,4-⁽¹³⁾C]苹果酸、H(13)C]苹果酸、H⁽¹³⁾COOH甲酸、[2-(13)COOH甲酸、[2-⁽¹³⁾C]甘氨酸、3-磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸;菌株Y1的主要代谢产物为[3-(13)C]甘氨酸、3-磷酸甘油酸和磷酸烯醇式丙酮酸;菌株Y1的主要代谢产物为[3-⁽¹³⁾C]Ser、PEP、[2-(13)C]Ser、PEP、[2-⁽¹³⁾C]Gly和谷胱甘肽;菌株R1和Y1在代谢甲醛的过程中都可以产生大量的甲酸,且能将甲酸分泌到处理液中。     

半番鸭和北京鸭MC1R基因的克隆与序列分析

羽色是半番鸭一个重要的经济性状.黑素皮质素受体1(melanocortin receptor 1,MClR)基因是控制动物黑色素合成的重要基因.根据鸡、鹌鹑、雪雁、孔雀等MC1R基因同源序列的保守区设计1对引物,以半番鸭、北京鸭总DNA为模板,PCR扩增,克隆测序.结果,获得了2个长度为900bp的基因片段,并提交GenBank,登录号分别为EU877265和EU877264.经比对,发现北京鸭与半番鸭核苷酸序列存在8个变异位点,其中位于184bp(T/A)、229bp(G/A)、364bp(A/G)、385bp(G/A)处的变异导致了氨基酸序列分别在第62位(c/s)、77位(E/K)、122位(T/A)和129位(v/i)发生突变.为进一步研究半番鸭羽色MC1R基因单核苷酸多态性(SNP)奠定了基础;通过BLAST进行相似性搜索,结果表明,鸭与黑雁MC1R基因的核苷酸序列同源性最高为98.4%,与其他家禽的同源性也保持在92.8%～98.2%之间.可见禽类的MC1R基因编码区序列具有高度的保守性;系统进化分析表明,半番鸭、北京鸭与雪雁、黑雁、皇雁亲缘关系相近,从分子角度验证了它们在动物学分类上的地位.     

保幼激素类似物及17α-羟孕酮对罗氏沼虾的产卵作用

用1%浓度的保幼激素类似物ZR515(JHA—ZR515)分别以40μl/尾、70μl/尾和100μl/尾三个剂量点滴罗氏沼虾均能不同程度提高罗氏沼虾产卵率。其中40μl/尾剂量组产卵率为75%,比对照组高出1倍多,亲虾存活率为100%,孵出的蚤状幼体发育正常。单侧去眼柄能提高罗氏沼虾产卵率,但亲虾存活率较低。用17α—羟孕酮以2.2μg/尾注射罗氏沼虾显示抑制产卵效应。     

虎杖MYB转录因子PcMYB2基因的克隆与原核表达

为了探究MYB(髓细胞组织增生病毒癌基因同源物)转录因子在虎杖苯丙烷代谢途径中的作用,以虎杖叶片为材料,通过c DNA末端快速扩增(RACE)技术获得1个MYB转录因子,命名为Pc MYB2,Gen Bank登录号为MG020557。序列分析表明,Pc MYB2基因的c DNA序列全长为938 bp,开放阅读框(ORF)为738 bp,编码245个氨基酸,推测蛋白质分子质量为27. 917 ku。Pc MYB2编码的氨基酸序列具有R2R3-MYB类转录因子的共同特征,其N端具有R2、R3这2个MYB结构域,并且R3结构域中包含1个能与b HLH转录因子相互作用的[D/E]Lx2[R/K]x3Lx6Lx3R基序。进化树分析表明,Pc MYB2蛋白与苜蓿中参与原花青素调控的MtPAR聚为1组。将该基因的ORF片段连接到原核表达载体p ET20b中,构建融合表达载体p ET20b-Pc MYB2,转化到大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta(DE3)中进行表达。SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)检测显示表达蛋白与预期大小一致,表明成功克隆Pc MYB2基因的c DNA全长序列,构建的原核表达载体p ET20b-Pc MYB2可用于该基因的功能研究。     

黄酒酿造酵母菌发酵过程的有机酸代谢研究

以大米糖化液为培养基,以酵母菌JH301、JH183及安琪黄酒专用干酵母AQ为代表菌株,研究酵母菌在红曲黄酒发酵过程中的乙醇发酵水平、酸代谢变化规律及其产酸组成。结果表明,在发酵过程中酵母菌发酵液总酸均呈先快速增加、pH值快速下降到酵母适宜生长值区间后趋于平缓的趋势,各酵母菌的产酸曲线均符合Log-Modified模型;酵母菌间的产酸水平与产乙醇能力存在差异,产酸水平与产乙醇能力呈负相关。发酵15d后,酵母菌产乙醇水平高低依次为酵母菌JH301、AQ和JH183,体积分数分别为15.8%、14.8%和12.4%,差异均达极显著水平(P0.01)。产酸水平高低依次为酵母菌JH183、AQ和JH301,分别为4.57、3.54、3.26g·L~(-1),差异均达极显著水平(P0.01)。酵母菌在发酵程中酸代谢的主要产物为乳酸、乙酸和琥珀酸,分别占有机酸总量的(77.08±0.60)%、(17.22±0.60)%、(5.70±0.67)%。