茶树对茶尺蠖抗性机制研究

茶尺蠖[Ectropis oblique (Prout)]危害严重降低了茶叶产量和品质。业已表明,不同茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]品种对茶尺蠖取食的胁迫反应复杂多样,探究茶树对茶尺蠖的抗性机制,对于鉴定茶树抗虫性等级,发掘利用抗虫基因资源以及培育抗虫良种具有重要意义。本文从简述茶尺蠖危害概况入手,总结了当前茶树对茶尺蠖抗性机制研究的新成果,指出了目前茶尺蠖抗性机制研究中存在的问题,并分析了当前的研究动向与前景。     

婺源县茶尺蠖发生规律的研究

茶尺蠖是茶叶上的重要食叶性害虫,影响茶叶的产量与品质。为了解茶尺蠖的发生规律,2011—2013连续3年应用佳多牌虫情测报灯对婺源县茶尺蠖类害虫的发生种类、数量、发生期及种群动态等进行了观测,试验结果表明,茶尺蠖发生在婺源1年内可以发生4~5代、发生期长且世代重叠,主发生期在每年的6~9月。     

新分离的豆天蛾核型多角体病毒sod基因的序列分析

从感病的豆天蛾幼虫中分离和纯化了一种新的豆天蛾核型多角体病毒(CbNPV).为进一步了解该病毒的分子生物学特征,提取了基因组DNA,采用Shotgun方法构建了病毒DNA的文库,对其中一些克隆分析发现一长度为465 bp的读码框,编码154个氨基酸,在GenBank中没有发现同源性极高的核苷酸序列.但该基因的编码产物与sod基因同源性较高,与NPVs及GVs的同源性分别为67%～82%和54%～59%,并且更接近于II类NPV.在CbNPVsod基因的氨基酸序列中一些与SOD活性相关的位点及维持空间构型二硫键的位点均保守.CbNPV的全基因组序列有待进一步解析.     

家蚕脂肪酶基因Bmlipase-1在不同BmNPV抗性水平家蚕品种间的表达差异

家蚕脂肪酶Bmlipase-1在家蚕中肠组织特异性表达,具有抵抗家蚕核型多角体病毒(BmNPV)感染的活性。以对BmNPV具有不同抗性水平的6个家蚕品种为材料,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,检测Bmlipase-1基因在不同家蚕品种5龄期健康幼虫中肠组织的表达水平及感染BmNPV后的5龄期幼虫中肠组织中该基因的表达水平变化,探究该基因表达水平与家蚕对BmNPV的抗性水平的关系。结果表明:不同家蚕品种间Bmlipase-1的表达水平差异显著,抗性较强的品种,其表达水平较高,6个供试品种5龄幼虫中肠组织中的Bmlipase-1表达水平依次为NIL.LVR>P50>CVDAR18>nsd.NIL>892>306,抗性较强品种NIL.LVR 5龄期的平均表达量约为抗性较弱品种306的8.2倍;BmNPV能够诱导Bmlipase-1的表达,但不同品种间该基因的诱导表达差异显著,仍表现为抗性较强的品种该基因的诱导表达水平较高,NIL.LVR经BmNPV感染诱导后Bmlipase-1在5龄期的平均表达量约为抗性较弱品种306平均诱导表达水平的12.4倍。推测Bmlipase-1的表达水平与蚕体自身对BmNPV的抗性水平有一定的关联性。     

柞蚕核型多角体病毒PCR检测方法的建立

为了建立柞蚕核型多角体病毒(Antheraea pernyi nucleopolyhedrovirus,ApNPV)的早期检测技术,采用NCBI提供的BLAST软件在线检索ApNPV特异基因ORF142的序列后设计引物AP1,对ApNPV基因组DNA进行PCR扩增,得到约130 bp的片段,最低检测量为0.5 fg/mL病毒DNA。分别以感染ApNPV的柞蚕幼虫总DNA和ApNPV多角体悬液为模板,相同扩增条件下可扩增出大小一致的一条特异性片段,最低检测量分别为1 fg/mL幼虫总DNA和20～25 PIBs/mL ApNPV多角体。以柞蚕4龄幼虫为材料,人工模拟感染ApNPV后取幼虫血淋巴为检测物可以直接检出ApNPV,当添毒量为2.3×108PIBs/mL时,添毒36 h后即可检出,且病毒感染后的检出时间与添毒浓度呈正相关。采用该方法的检测过程只需3 h,快速而方便。     

茶尺蠖丝氨酸蛋白酶基因EoSP1的克隆、时空表达及对饥饿的表达响应

丝氨酸蛋白酶是鳞翅目昆虫消化系统中一类重要的蛋白酶。本研究从茶尺蠖（Ectropis obliqua）中克隆到一条丝氨酸蛋白酶基因EoSP1并分析了其结构特征和表达特性。EoSP1基因序列全长858 bp,编码285个氨基酸,预测蛋白分子量为29.53 kDa,等电点为5.44。经与其他丝氨酸蛋白酶比对,EoSP1含有保守的丝氨酸蛋白酶催化位点（H₉₅,A₁₆₁和S₃₂₈）及蛋白互作结构域,与蓓带夜蛾（Mamestra configurata）中SPs亲缘关系较近。进一步获得了与EoSP1-GST融合蛋白大小接近的目的蛋白。qRT-PCR分析发现,EoSP1在幼虫期的表达显著高于成虫、蛹和卵期,并在幼虫中肠中特异性表达;饥饿处理后EoSP1表达下降,恢复饲喂后表达量接近对照组。以上结果为茶尺蠖消化酶功能解析及抗虫新靶点的筛选提供了依据。     

两近缘种茶尺蠖的抗菌肽基因在抵抗EoNPV感染过程中的表达差异

小茶尺蠖Ectropis obliqua Prout和灰茶尺蛾Ectropis grisescens Warren是危害茶园的两近缘种害虫。用小茶尺蠖核型多角体病毒E.obliqua nucleopolyhedrovirus(Eo NPV)喂饲两近缘种茶尺蠖,10 d后小茶尺蠖的死亡率为100%,而灰茶尺蛾的死亡率仅为35.5%。以感染病毒的两近缘种3龄幼虫的cDNA为模板,采用RT-PCR技术克隆获得了gloverin、attacin和moricin 3个抗菌肽基因,通过邻位连接法构建系统发育树聚类分析显示小茶尺蠖和灰茶尺蛾的Gloverin、Attacin和Moricin蛋白均分别归为一个分支;进一步采用qPCR检测发现,病毒处理后gloverin、attacin和moricin 3个基因在两近缘种茶尺蠖体内均表达上调,gloverin基因在12 h达到最大值,moricin基因在48 h达到最大值,且gloverin和moricin基因在灰茶尺蛾中表达量显著高于小茶尺蠖,而attacin基因在病毒侵入后的不同时期在两近缘种茶尺蠖体内表达量是变化的,推测gloverin、moricin和attacin基因可能与病毒的侵入有关。这一研究结果为进一步揭示抗菌肽基因在昆虫与病毒互作中的作用打下了基础。     

广西家蚕核型多角体病毒株gp64基因 克隆与序列分析

[目的]了解广西家蚕核型多角体病毒(Bombyxmori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)毒株gp64基因的保守性,并掌握其具体的突变位点,为研究核型多角体病毒(NPV)种内的微进化模式提供参考依据.[方法]对广西不同桑蚕产区的19株BmNPV毒株进行gp64基因克隆与测序,分析完整开放阅读框(ORF)序列的同源性和单核苷酸多态性,并构建基于gp64基因的遗传进化树.[结果]广西BmNPV毒株的gp64基因ORF序列不一致,存在1590、1593和1599 nt三种类型,是由于第94~96位缺失GCG或第97~102位插入GCGCCG所致,且插入核苷酸突变仅在广西BmNPV毒株中出现.仅GXSL毒株与T3毒株的核苷酸及其推导氨基酸序列同源性均达100.0%,其余18株毒株与T3毒株的核苷酸序列同源性在98.5%~99.2%,其推导氨基酸序列同源性在98.7%~99.6%.19株广西BmNPV毒株被分为两个亚群(cladeⅠ和cladeⅡ),其中11株独立形成cladeⅡ,7株独立形成cladeⅠ中的一个亚群;广西毒株在多个位点出现同义核苷酸突变,呈一定的规律性.[结论]广西BmNPV毒株的gp64基因具有遗传多样性,在遗传进化上较独立,插入突变显示出地域特点.     

灰茶尺蠖核型多角体病毒(EgNPV)安全性试验

用20亿PIB/mL灰茶尺蠖病毒(EgNPV)对成年SD大鼠进行急性经口、经皮毒性试验,对白色家兔进行眼刺激和皮肤刺激试验,对豚鼠进行皮肤致敏试验以及进行小鼠急性致病性试验。结果表明20亿PIB/mL灰茶尺蠖病毒(EgNPV)水剂对SD大鼠的急性经口毒性(其LD50雌雄大鼠均5 000 mg/kg)属于低毒;对SD大鼠的急性经皮毒性(其LD50雌雄大鼠均2 000 mg/kg)属于低毒;对家兔的皮肤无刺激性;对家兔的眼睛也无刺激性:在染毒后24 h内不洗眼情况下,眼刺激积分最高为0;对豚鼠的皮肤致敏率为0,其致敏性分级为Ⅰ级,属弱致敏物;病理组织学检查结果表明,各实验组小鼠内脏组织均未见有病理改变,无急性致病性。