烟粉虱MED隐种抑制蛋白基因Btarrestin的克隆及特性分析

【目的】明确烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种抑制蛋白基因Btarrestin是否参与吡虫啉耐药性。【方法】根据已有烟粉虱转录组数据,利用RT-PCR克隆Btarrestin的全长序列,进行生物信息学分析。通过qPCR分析Btarrestin在烟粉虱MED隐种各个龄期(卵,1-2龄、3龄、4龄若虫,雌、雄成虫)以及吡虫啉处理(100 mg/L)后成虫中的表达量变化,明确其时空表达模式。利用RNAi技术沉默Btarrestin,观察沉默前后Btarrestin表达量和烟粉虱MED隐种成虫死亡率变化。【结果】成功克隆烟粉虱MED隐种Btarrestin的cDNA序列(GenBank登录号: MK204377),编码区全长1 227 bp,编码409个氨基酸,预测所编码的蛋白分子量约为45.33 kD,理论等电点(pI)为8.38。保守结构域分析表明,Btarrestin具有Arrestin_N和Arrestin_C两个超家族保守结构域,符合抑制蛋白家族特征。分子系统树分析表明,Btarrestin与褐飞虱Nilaparvata lugens的Arrestin亲缘关系最近。Btarrestin的表达量随烟粉虱MED隐种的生长发育逐渐升高,成虫期表达量最高。100 mg/L吡虫啉处理成虫24 h后Btarrestin的表达量较对照增加了2.39倍。RNAi干扰Btarrestin后进行生物测定,烟粉虱MED隐种成虫的死亡率上升了31.27％。【结论】Btarrestin可能与烟粉虱MED隐种对吡虫啉的耐药性有关。     

烟粉虱MED隐种钙离子结合蛋白基因的RNAi及其生物学效应

【目的】前期研究发现烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种2个钙离子结合蛋白(BtCaBP1和BtCaBP2)参与烟粉虱对溴氰虫酰胺的应激反应。本研究旨在通过RNAi干扰钙离子结合蛋白基因,系统揭示钙离子结合蛋白对烟粉虱的生物学影响。【方法】通过dsRNA饲喂法分别干扰烟粉虱MED隐种成虫钙离子结合蛋白基因BtCaBP1和BtCaBP2后,qPCR检测BtCaBP1和BtCaBP2的表达量;观测并比较了RNAi 3 d后处理组(分别饲喂dsBtCaBP1和dsBtCaBP2)和对照组(饲喂dsEGFP)间烟粉虱MED隐种亲代成虫(雌雄)寿命、单雌产卵量以及子一代的卵孵化率和成虫前期发育历期等生物学参数。【结果】分别饲喂dsBtCaBP1和dsBtCaBP2 3 d后,处理组烟粉虱MED隐种靶标基因BtCaBP1和BtCaBP2的表达量较对照组均显著降低。处理组中干扰BtCaBP2后的亲代烟粉虱MED隐种成虫寿命(雌:15.46±1.24 d;雄:13.84±0.38 d)较对照组的(雌:13.25±0.58 d;雄:12.67±0.65 d)显著延长;处理组的单雌产卵量(39....     

烟粉虱MED隐种气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA克隆及原核表达

采用RT-PCR和RACE技术成功克隆烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因BtabOBP2和BtabOBP4的cDNA全长。BtabOBP2(Gen Bank登录号:AIS71883)和BtabOBP4(Gen Bank登录号:AIS71884)的cDNA序列全长分别为1107 bp和874 bp,完整开放阅读框(ORF)分别为744 bp和429 bp,分别编码247和142氨基酸,BtabOBP4有6个保守的半胱氨酸,属于典型OBP,而BtabOBP2除了具有典型OBP的6个半胱氨酸,增加了3个保守的半胱氨酸,属于Plus-C OBP。将得到的BtabOBP2和BtabOBP4重组到原核表达载体pET30a(+),转化入BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞,用IPTG诱导融合蛋白表达。采用亲和层析和凝胶过滤层析纯化融合蛋白,并进行Western blot分析。结果显示,BtabOBP2和BtabOBP4融合蛋白在大肠杆菌中均有可溶性表达,Western blot结果证实所表达的融合蛋白确实为目的蛋白。BtabOBP2融合蛋白在SDS-PAGE中的表观分子量比预测的分子量大了6.53 k Da,用重组肠激酶切掉6×His标签后,目的蛋白的表观分子量与预测分子量相近,偏差降低,说明6×His标签是造成融合蛋白表观分子量偏差的原因。本研究明确了烟粉虱气味结合蛋白基因BtabOBP2和BtabOBP4的核苷酸、氨基酸序列特征,并成功进行了原核表达和纯化,为进一步研究这两个OBP基因的分子结构和功能奠定了基础。     

利用TaqMan等位基因技术鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种

MEAM1和MED是烟粉虱Bemisia tabaci两种重要的外来入侵隐种, 在我国部分地区常混合发生, 对我国农业生产造成了不同程度的危害和损失。尤其是MED隐种危害寄主范围更广, 对多种杀虫剂具有较高抗性, 防治上更为困难。因此, 如何快速鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种, 对于烟粉虱防治策略的选择具有十分重要的意义。本研究选择线粒体细胞色素氧化酶I(mitochondrial cytochrome oxidase I, mtDNA COI)基因保守区域内的单核苷酸多态性（SNP）为靶标, 应用等位基因聚合酶链式反应技术, 借助TaqMan-MGB荧光染色标记探针, 建立了一种鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种的等位基因选择性PCR方法, 并对北京11个区县的14个烟粉虱种群进行了隐种鉴定。结果表明, 北京地区14个烟粉虱种群样本与已知烟粉虱MED隐种种群在荧光值分布上聚为一簇, 为MED隐种。该鉴定方法具备SNP基因分型的优点, 可快速、 可靠、 高通量地鉴定烟粉虱MEAM1和MED, 为烟粉虱隐种鉴定及遗传分化研究提供了新的可选途径。     

应用鸟枪法LC-MS/MS鉴定烟粉虱唾液蛋白

烟粉虱是一种刺吸式口器小型昆虫,每年对我国农业生产造成巨大危害。烟粉虱在取食植物时分泌多种唾液蛋白帮助其取食,同时唾液中的效应因子在调控植物防御反应过程中发挥重要作用。由于烟粉虱个体微小,唾液收集十分困难,有关其唾液蛋白的研究难以开展。本研究收集了3万头烟粉虱唾液,利用高精度Q-Exactive质谱,采用shotgun的方法首次鉴定了烟粉虱唾液中蛋白组分。应用双层膜收集装置收集到的烟粉虱唾液经浓缩等处理后其蛋白浓度约为1.698 g/L。唾液蛋白样品经胶内酶解、LC-MS/MS检测、序列分析,最终鉴定出42个烟粉虱唾液蛋白。功能分析表明烟粉虱唾液蛋白组分与蚜虫唾液蛋白组分具有一定的相似性,但多数蛋白为功能未知蛋白。通过质谱鉴定烟粉虱唾液蛋白组分为深入研究烟粉虱唾液蛋白的功能奠定了基础,有利于明确烟粉虱危害寄主植物的分子机制,为开发害虫防治新方法提供新思路。     

沙葱萤叶甲钙结合蛋白基因的鉴定及表达谱分析

【目的】沙葱萤叶甲Galeruca daurica是一种近年来在内蒙古草原上猖獗成灾的新害虫。本研究旨在克隆沙葱萤叶甲钙结合蛋白(calcium-binding protein, CaBP)基因,分析其在沙葱萤叶甲成虫不同发育阶段及不同温度下的表达谱,为进一步探究其在沙葱萤叶甲生长发育及滞育过程中的作用奠定基础。【方法】根据沙葱萤叶甲转录组和蛋白质组数据,筛选CaBP基因序列信息,应用RT-PCR技术克隆获得CaBP基因的开放阅读框(ORF)全长序列,并对其进行生物信息学分析;通过qPCR检测其在沙葱萤叶甲成虫不同日龄(羽化后3, 7, 10, 15, 20, 30, 40, 60, 90和110 d)及3日龄成虫在不同温度(0, 5, 10,15, 20, 25, 30和35℃)下处理1 h后的表达水平。【结果】克隆得到4条具有完整ORF的沙葱萤叶甲CaBP基因cDNA序列,分别命名为GdCaM, GdCAPSL, GdTnCl和GdCRT(GenBank登录号: MN695412-695415),ORF全长分别为480, 648, 516和1 209 bp,分别编码149, 215, 171和402个氨基酸;只有GdCRT拥有信号肽。同源序列比对和系统发育分析表明,GdCaM, GdCAPSL, GdTnCl和GdCRT分别与玉米根萤叶甲Diabroticavirgifera virgifera的CaM, CAPSL, TnCl及马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata CRT的氨基酸序列一致性最高,分别为100.0%, 74.0%, 88.2%和92.5%。qPCR结果表明,4个CaBP基因在沙葱萤叶甲不同日龄成虫中均差异表达,且表达模式不同。GdCaM在成虫滞育前(羽化后3 d)表达量较高,进入滞育后(羽化后7 d)表达量降低,在滞育期间(羽化后7-60 d)表达量变化较小,而解除滞育后(羽化后90 d)表达量进一步下调。GdCAPSL在滞育初期(羽化后10 d)维持在最低水平,进入滞育中后期(羽化后40和60 d)开始回升,滞育解除后又突然下调至最低水平,而羽化后110 d急剧上升至最高水平。GdTnCl在滞育初期(羽化后15-20 d)高表达,进入滞育中后期(羽化后30-60 d)急剧下降至最低水平,滞育解除后再次上调,但羽化后110 d突然下调至最低水平。GdCRT在进入滞育后表达量开始逐渐下调,在滞育维持期间(羽化后15-60 d)维持在低水平,滞育解除后又开始上升。温度对3日龄成虫中除GdCRT外的其他3个CaBP基因的表达有显著影响。温度低于20℃时,GdCaM的表达量随温度的降低而升高,但0℃时突然下降;温度高于20℃时,GdCaM的表达量随着温度的升高而上升。GdCAPSL的表达量随着温度的升高而呈现上升的趋势,25℃时达到最高,然后下降。GdTnCl随着温度的升高,表达量呈现下降的趋势。【结论】钙结合蛋白可能在沙葱萤叶甲成虫生长发育及夏滞育调控过程中发挥着重要作用。     

沙葱萤叶甲钙结合蛋白基因的鉴定及表达谱分析

【目的】沙葱萤叶甲Galeruca daurica是一种近年来在内蒙古草原上猖獗成灾的新害虫。本研究旨在克隆沙葱萤叶甲钙结合蛋白(calcium-binding protein,CaBP)基因,分析其在沙葱萤叶甲成虫不同发育阶段及不同温度下的表达谱,为进一步探究其在沙葱萤叶甲生长发育及滞育过程中的作用奠定基础。【方法】根据沙葱萤叶甲转录组和蛋白质组数据,筛选CaBP基因序列信息,应用RT-PCR技术克隆获得CaBP基因的开放阅读框(ORF)全长序列,并对其进行生物信息学分析;通过qPCR检测其在沙葱萤叶甲成虫不同日龄(羽化后3,7,10,15,20,30,40,60,90和110 d)及3日龄成虫在不同温度(0,5,10,15,20,25,30和35℃)下处理1 h后的表达水平。【结果】克隆得到4条具有完整ORF的沙葱萤叶甲CaBP基因cDNA序列,分别命名为GdCaM,GdCAPSL,GdTnCl和GdCRT(GenBank登录号:MN695412-695415),ORF全长分别为480,648,516和1 209bp,分别编码149,215,171和402个氨基酸;只有GdCRT拥...     

湖北省烟粉虱生物型鉴定

本研究利用mtDNA COI基因片段作标记,通过序列分析对湖北省烟粉虱Bemisa tabaci(Gennadius)生物型进行了鉴定。结果表明当阳、仙桃、天门、监利、宜昌和武汉6个地理种群烟粉虱的720bp COI基因序列的同源性高达100%,且该6个地理种群烟粉虱与USA-Q型烟粉虱、湖北Q型烟粉虱的同源性也高达100%。枣阳地区烟粉虱与Israel-B型烟粉虱、我国浙江B型烟粉虱、我国湖北B型烟粉虱的同源性为100%。由此可见当阳、仙桃、天门、监利、宜昌和武汉6个地区烟粉虱生物型属于Q型,仅枣阳地区烟粉虱属于B型。     

烟粉虱传毒相关蛋白基因的克隆及其表达量分析

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界性的入侵性害虫,其传播的番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)给我国番茄生产造成巨大经济损失。为了阐明烟粉虱传播双生病毒的机理,本文拟研究明确B和Q烟粉虱体内传毒相关蛋白Gro EL基因及其表达量。【方法】采用特异性引物克隆了B和Q烟粉虱内共生菌编码的传毒相关蛋白Gro EL基因,并进行序列分析;并利用荧光定量PCR技术检测两种生物型及其获取双生病毒前后该基因的相对表达量。【结果】烟粉虱内共生菌Hamiltonella编码的Gro EL基因全长为1 668 bp,编码555个氨基酸;B、Q烟粉虱该基因的核苷酸序列相似性为99.94%,氨基酸同源性为99.82%;带毒烟粉虱中Gro EL基因的表达量显著高于未带毒的对应生物型烟粉虱;无论带毒与否,Q烟粉虱该基因的表达量均显著高于B(P<0.05)。【结论】烟粉虱携带TYLCV后可诱导Gro EL的表达量升高,B和Q烟粉虱中Gro EL基因及其表达量均存在差异,这可能是B和Q烟粉虱传毒效率存在显著差异的原因之一。     

下调烟粉虱MED隐种BtabCSP6表达对番茄黄化曲叶病毒传播的影响

【目的】番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)是对农业生产造成威胁的主要病毒之一,自然条件下通过媒介昆虫烟粉虱Bemisia tabaci传播。已有研究表明烟粉虱雌成虫比雄成虫具有更强的获毒与传毒能力。本研究旨在探明烟粉虱化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因BtabCSP6表达对病毒传播的影响,为控制病毒发生寻找新途径。【方法】使用TYLCV侵染性克隆方法获得带毒番茄植株,微虫笼收集不带毒烟粉虱MED隐种成虫固定在感染TYLCV的番茄植株叶片获毒48 h;利用RT-qPCR技术测定分别取食感染和未感染TYLCV番茄植株的烟粉虱MED隐种雌雄成虫体内BtabCSP1-8基因表达量变化;通过饲喂法利用RNAi对烟粉虱MED隐种雌成虫BtabCSP6基因进行干扰48 h后饲喂TYLCV感染的番茄植株,测定烟粉虱MED隐种雌成虫的获毒率和传毒率。【结果】RT-qPCR检测结果表明,与未侵染的烟粉虱MED隐种雌成虫相比,侵染TYLCV的雌成虫体内BtabCSP3和BtabCSP6基因的表达量变化最为显著。同样...     

内共生菌Cardinium对烟粉虱MED隐种耐药性的影响

【目的】次生内共生菌感染可影响烟粉虱Bemisia tabaci对杀虫剂的敏感性。本研究旨在揭示内共生菌Cardinium感染对烟粉虱B. tabaci MED隐种耐药性的影响。【方法】室内测定海南陵水与山东寿光烟粉虱MED隐种种群内遗传背景一致的Cardinium感染与未感染品系对不同浓度新烟碱类杀虫剂噻虫嗪和吡虫啉的耐药性。【结果】各浓度噻虫嗪和吡虫啉处理后,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著降低;100, 150, 175和200 mg/L噻虫嗪以及175和200 mg/L吡虫啉处理后,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著上升。相对于未感染品系,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系对噻虫嗪、吡虫啉的抗性倍数(RR)分别是1.355和1.847,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系的RR分别是0.790和0.847。【结论】内共生菌Cardinium感染能影响烟粉虱MED隐种对噻虫嗪和吡虫啉的耐药性,且这种影响在不同种群间存在差异。研究结果对于揭示烟粉虱MED隐种的种群适应性及扩张机制具有重要参考价值。     

烟粉虱寄生蜂辅助鉴定系统的研究

介绍了一种基于Web的烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]寄生蜂辅助鉴定系统。该系统属于多路径存取检索方式,不仅提供各特征及其性状的文字描述,同时还提供各个特征对剩余物种的鉴别效力排名,以及各性状的相关图片,供用户参考。     

云南Q型烟粉虱种群的鉴定

利用mtDNACOⅠ基因片段作标记,对采自云南昆明一品红上的烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)种群生物型进行了鉴定。结果表明,该种群COⅠ基因片段(501bp)与摩洛哥Q型、西班牙Q型烟粉虱的相应碱基序列具有极高的同源性,与2种Q型烟粉虱的COⅠ基因仅分别相差3个和4个碱基,同源性分别达到994%和992%。序列分析表明我国云南昆明一品红上存在Q生物型烟粉虱     

江苏烟粉虱生物型鉴定与危害程度分析

通过实地调查结合mtDNA COI基因测序方法,分析并鉴定了江苏地区主要作物上烟粉虱的危害程度及烟粉虱的生物型组成。序列检测表明,江苏地区烟粉虱种群生物型为Q型和B型,其中Q型烟粉虱占所测总样本94.40%,Q型烟粉虱在苏南、苏中和苏北的比例分别是97.5%、96.0%和91.67%,表明Q型烟粉虱已成为在江苏省主要生物型烟粉虱。同源性分析发现,江苏的Q型烟粉虱序列与浙江、美国和日本的Q型烟粉虱碱基序列相似性为100%,江苏的B型烟粉虱序列与巴基斯坦、日本和中国北京的B型烟粉虱序列同源性为100%。在江苏地区烟粉虱主要危害茄科的番茄、长茄、甜椒,葫芦科的黄瓜、西葫芦及锦葵科的苘麻、棉花,表现出虫口密度大,植株受害重,而十字花科的小白菜、大白菜、萝卜及豆科的菜豆、豇豆等受害较轻,苋科的苋菜和菊科的生菜受害最轻。     

脑型一氧化氮合成酶的钙调蛋白结合区的表达及活性鉴定

用PCR法克隆出nNOS的CaM结合区基因(nNOS 2455～2988bp),并在大肠杆菌中进行了高效表达。经金属离子螯合亲和层析得到纯度为90％以上的重组蛋白．分子量为22kDa,CaM Oveday assay证实该蛋白具有CaM的结合活性。由于所表达的重组蛋白既具有序列特异性又具有CaM的结合活性．因此。可将它作为筛选nNOS特异性抑制肽的靶蛋白,亦可用于特异性抗体的制备。     

艾草和窃衣挥发物的提取鉴定及其对烟粉虱MED隐种成虫选择性的影响

[目的]在前期研究中,我们发现艾草Artemisia argyi和窃衣Torilis scabra都有吸引或驱避昆虫的作用.然而还未见有研究报道艾草和窃衣以及它们的挥发物对烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种成虫的作用.本研究旨在检测能否利用艾草和窃衣及其挥发物对烟粉虱MED隐种成虫实施绿色防控.[方法]通过...     

钙结合蛋白

钙结合蛋白(CaBP)是一类能与钙离子结合的蛋白质,有的存在于所有种类的细胞;有的则位于特异细胞的细胞器。应用特异性检测手段,已从不同组织中分离出几十种 CaBP,并测定了20多种 CaBP 的氨基酸顺序。CaBP 与靶蛋白相互作用,参与多种细胞活动的调节。