两个单点突变对昆虫羧酸酯酶降解马拉硫磷的影响

马拉硫磷是一种高效低毒的有机磷杀虫剂, 分子量大且结构特殊, 广泛用于农业害虫的防治。羧酸酯酶突变是昆虫对有机磷类杀虫剂产生代谢抗性的重要机制之一。本实验室前期已从棉蚜Aphis gossypii、 褐飞虱Nilaparvata lugens、 斜纹夜蛾Spodoptera litura、 家蚕Bombyx mori、 异色瓢虫Harmonia axyridis、 赤拟谷盗Tribolium castaneum和西方蜜蜂Apis mellifera中各克隆了一个非特异性羧酸酯酶基因, 通过体外定点突变构建了G/A151D和W271L两种突变体, 并进行了原核细胞表达和纯化。本实验在体外测定了这7种昆虫野生型和两种突变型羧酸酯酶对马拉硫磷的降解。结果显示： 棉蚜、 西方蜜蜂、 斜纹夜蛾、 赤拟谷盗的野生型羧酸酯酶能够降解马拉硫磷, 两个突变并不能提高它们的降解活性, 而家蚕、 异色瓢虫和褐飞虱的野生型羧酸酯酶不能降解马拉硫磷, G/A151D和/或W271L突变能使这些酯酶获得马拉硫磷羧酸酯酶（MCE）的活性, 有可能使这些昆虫对马拉硫磷产生抗性。不同物种的MCE活性相差较大, 斜纹夜蛾的MCE活性最高, 其k_cat/K_m值为1.8~1.9 L/μmol·min, 其次是赤拟谷盗, 其K_cat/K_m值为0.87~0.95 L/μmol·min, 其他昆虫的MCE活性相对较低, 相差可高达10倍。     

蚜虫基因组及功能基因组研究进展

蚜虫作为刺吸式昆虫和植物病毒的传播者,已经成为严重威胁农业生产发展的重要害虫之一。近几年随着分子生物学的发展,尤其是基因组测序技术的进步,蚜虫基因组学和功能基因组学取得了重大突破,使我们对蚜虫特殊的生物学特征有了深层次的认识。本文就蚜虫与内共生菌关系、表型可塑性、发育和生殖、系统进化、解毒酶基因家族以及唾液腺方面在基因组和功能基因组水平上的研究进展进行了综述。