甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼抗药性选育及其抗性生化机理初探

在室内用甲氧虫酰肼对甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)幼虫进行抗药性选育,经过13代汰选,甜菜夜蛾抗性种群(Met-R)对甲氧虫酰肼的抗性倍数为4.19倍;交互抗性测定发现,Met-R甜菜夜蛾对毒死蜱、高效氯氰菊酯、虫螨腈、虫酰肼、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐等药剂的交互抗性比值在1.05～2.07之间,不存在交互抗性。离体酶活性测定结果表明,Met-R甜菜夜蛾5龄幼虫中肠谷胱甘肽S-转移酶比活力是相对敏感种群(SS)甜菜夜蛾的2.44倍,存在显著性差异,说明谷胱甘肽S-转移酶活性增强可能与甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼产生抗药性有关;但Met-R甜菜夜蛾全酯酶催化活性与SS的无显著性差异,说明其抗药性可能与酯酶无关。     

甲氧虫酰肼对棉铃虫生长发育的亚致死效应研究

以一个对甲氧虫酰肼具有18.5倍抗性的棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)种群(R)和其同源对照种群(S)为对象,研究了甲氧虫酰肼对棉铃虫生长发育的亚致死效应。结果表明,甲氧虫酰肼亚致死剂量(LC25)处理R和S种群的3龄初幼虫,对S种群幼虫的生长抑制率(37.30%)显著大于R种群(21.20%)。与空白对照处理相比,致死剂量处理R和S种群后,均表现出生长发育延缓,蛹期延长,化蛹率、羽化率、卵孵化率降低,且对S种群的影响更明显。研究结果表明亚致死剂量的甲氧虫酰肼对棉铃虫存在一定的不利影响,但对甲氧虫酰肼具有一定抗性的棉铃虫种群能够减轻这种不利影响。     

蛋白质沉淀剂对棉铃虫谷胱甘肽S-转移酶的部分纯化

通过用聚乙烯亚胺（PEI）、硫酸铵、聚乙二醇（PEG）沉淀技术和GSH-Sepharose 4B亲和柱对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫中谷胱甘肽S-转移酶进行了部分纯化研究。结果表明PEG10000和PEG20000的纯化效果优于硫酸铵的沉淀效果。通过PEI沉淀去核酸后,再用硫酸铵沉淀,中肠和脂肪体GST活性分布在70%～75％和60%～65％沉淀段,比活力分别为1 081.49和596.41 nmol/(min·mg),纯化倍数分别为2.53和2.2。在6种PEG中,PEG10000和PEG20000的纯化效果较好。在中肠和脂肪体中PEG10000沉淀的GST活性峰分别在40%～45％和30%～40％,GST比活力分别为795.11和1 080.18 nmol/(min·mg),纯化倍数分别是2.4和3.97。PEG20000沉淀中肠和脂肪体GST的活性峰分别在25%～40％和25%～45％,比活力分别是767.57和945.96 nmol/(min·mg),纯化倍数分别是2.81和3.05。用GSH-Sepharose 4B纯化中肠GST,GST比活力达到5 888.44 nmol/(min·mg),纯化倍数达到107.38。     

烟夜蛾谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆、序列分析与表达

为探明谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）在昆虫嗅觉识别中的作用, 本研究采用RT-PCR和RACE方法, 从烟夜蛾Helicoverpa assulta（Guenée）雄虫触角中克隆获得了1个GSTs基因的全长cDNA序列（GenBank登录号为EU289223）。将该基因推导的氨基酸序列与其他物种的GSTs进行同源性比对和系统发育分析, 发现该蛋白属于昆虫特异性Epsilon家族成员, 因此将该基因命名为HaGSTe1。同时从烟夜蛾基因组DNA中克隆获得了该基因序列, 发现序列中含有5个内含子, 长度分别为415,513,296,333和269 bp。利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR方法对HaGSTe1在雌、 雄虫不同组织的表达进行了定性和定量分析, 结果显示, 该基因在雌、 雄虫的头部（去掉触角和喙）、触角、喙、胸、足、翅以及雌虫的腹部均有表达, 并且在雄虫触角中的表达量最高, 且显著高于雌虫触角, 这种表达情况提示其可能与触角中性信息素及其他外源物质的分解有关。     

舞毒蛾谷胱甘肽S-转移酶对杨树次生物质协同溴氰虫酰胺的胁迫响应

为了明确舞毒蛾Lymantria dispar谷胱甘肽S-转移酶(GST)对杨树次生物质协同溴氰虫酰胺的胁迫响应机制,选择3种杨树次生物质(黄酮、槲皮素、芦丁)以及新型邻二苯甲酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺作为胁迫外源化合物,以舞毒蛾2龄幼虫为研究对象,通过人工饲料添加次生物质和溴氰虫酰胺的单剂和混剂,测定对舞毒蛾存活率、谷胱甘肽S-转移酶活性及其基因表达影响。结果表明,处理48 h后,3种联合处理组舞毒蛾幼虫的存活率显著低于对照组和各杨树次生物质单剂处理组,存活率依次为53.33%、60.00%和53.33%,各联合处理组幼虫存活率与溴氰虫酰胺处理组差异不显著。除处理6 h外,不同杨树次生物质单剂处理后GST活性均诱导增加。溴氰虫酰胺处理组在48 h内GST活性显著高于单剂处理组和对照组。除联合处理1在6 h、12 h的GST诱导活性低于溴氰虫酰胺处理组外,各联合处理组的GST诱导活性均高于溴氰虫酰胺处理组。舞毒蛾2龄幼虫取食含有不同处理的人工饲料后,其体内LdGSTe2、LdGSTs1、LdGSTs2和LdGSTz1均有所表达,且不同处理的诱导程度呈现差异。以上研究结果为杨树次生物质协同溴...     

桃小食心虫发育过程中蜕皮激素滴度动态及甲氧虫酰肼干扰滞育的作用

【目的】 经历了长光照和短光照条件,桃小食心虫Carposina sasakii脱果老熟幼虫分别进行非滞育和滞育发育。本研究旨在通过使用蜕皮激素类似物甲氧虫酰肼对桃小食心虫滞育进行干扰,以期达到干扰桃小食心虫滞育的目的,为开发桃小食心虫防治新方法奠定基础。【方法】 利用ELISA法测定了桃小食心虫幼虫滞育和非滞育过程中的20E滴度动态;以清水为对照,测定了不同浓度(0.05, 0.1, 1,2, 5, 7.5和10 mg/mL)甲氧虫酰肼以及0.5和1 mg/mL 20E喷沙处理对桃小食心虫结茧的影响;测定了5mg/mL甲氧虫酰肼和1 mg/mL 20E喷沙处理中桃小食心虫20E滴度,并跟踪调查了0.1和5 mg/mL甲氧虫酰肼喷沙处理对桃小食心虫滞育的干扰效果。【结果】两种光周期(15L∶9D和12L∶12D)下桃小食心虫滞育和非滞育幼虫生长过程中20E滴度没有差异,均是从幼龄到老龄逐渐降低,脱果时达到最低;但脱果时,长光照非滞育发育幼虫体内20E滴度(0.473 ng/g)显著高于短光照注定滞育幼虫体内的(0.254 ng/g)。非滞育发育幼虫脱果后进入长茧化蛹,虫体20E的滴度显著升高,在蛹期保持较高滴度区间(0.652~1.217ng/g)。滞育发育幼虫脱果后进入圆茧滞育,20E滴度缓慢上升,第4天达到第一个峰值(0.656 ng/g),随后降低,在第8天达到第2个峰值(0.790 ng/g);随着进入滞育稳定期,20E滴度逐渐降低;70 d后达到滞育解除状态,20E滴度持续保持在低滴度水平;第90天达到滞育期间最低滴度(0.424 ng/g),随后20E滴度开始上升。0.05 mg/mL甲氧虫酰肼点滴短光照桃小食心虫脱果幼虫,即可干扰部分滞育圆茧的形成,对桃小食心虫脱果幼虫的LD₅₀为7.039 μg/头。0.05 mg/mL以上浓度甲氧虫酰肼和20E喷沙处理均可有效干扰滞育圆茧的形成,1 mg/mL相同浓度的20E比甲氧虫酰肼表现出的干扰活性更高,两者均能使注定滞育的幼虫出现结长茧、畸形茧以及无法结茧的表型;在结畸形茧和无法结茧幼虫中20E滴度显著升高,5 mg/mL甲氧虫酰肼和1 mg/mL 20E喷沙处理不能结圆茧的比例分别为70.0%和66.7%,其中结畸形茧的幼虫体内20E滴度分别显著升高16.3%和143.0%,异常不能结茧的幼虫体内20E滴度分别显著升高149.3%和278.6%。部分幼虫接触甲氧虫酰肼后虽能够结圆茧,但能够完成滞育成功羽化的比例减少,甲氧虫酰肼0.1 mg/mL喷沙处理组羽化率仅为20.8%。【结论】 桃小食心虫幼虫在滞育过程中20E保持较低滴度,在生殖发育阶段需要较高滴度。外源甲氧虫酰肼和20E均能够干扰其结圆茧滞育,虫体结茧表型与20E滴度增加幅度具有相关性,相同浓度的20E比甲氧虫酰肼表现出更高的干扰活性;甲氧虫酰肼处理减少了桃小食心虫幼虫成功完成滞育的比例。     

烟草甲谷胱甘肽S-转移酶基因LsGSTe1的表达及其与甲酸乙酯耐受性的关系

【目的】探究烟草甲Lasioderma serricorne谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)基因LsGSTe1的分子特性和生物学功能。【方法】在烟草甲转录组数据的基础上,利用RT-PCR技术扩增LsGSTe1基因,并进行生物信息学分析;采用qPCR技术检测LsGSTe1在烟草甲不同发育阶段(低龄幼虫、高龄幼虫、蛹、低龄成虫、高龄成虫)及高龄幼虫不同组织(表皮、中肠、脂肪体、马氏管)中的表达水平,以及在甲酸乙酯熏蒸胁迫后的5龄幼虫中的表达变化。进一步采用RNAi技术沉默烟草甲5龄幼虫LsGSTe1基因,通过生物测定分析烟草甲对熏蒸剂甲酸乙酯的敏感性变化。【结果】获得LsGSTe1基因的全长cDNA序列(GenBank登录号:MN480468),开放阅读框长684 bp,编码227个氨基酸,N端和C端均存在催化保守位点。系统发育分析表明该基因属于GSTs的Epsilon家族。qPCR结果表明,LsGSTe1在烟草甲不同发育阶段均有表达,且在高龄幼虫期的表达量较高;表达部位主要在幼虫脂肪体,其次为中肠和表皮,而在马氏管中的表达量最低。LC     

虫酰肼对甜菜夜蛾汰选种群生长发育及生殖的影响

研究虫酰肼对甜菜夜蛾汰选种群生长发育及生殖的影响。结果显示:经虫酰肼处理后,甜菜夜蛾SS种群和RR种群卵的孵化抑制中浓度分别为179.38和160.71mg/kg,孵化幼虫的存活抑制中浓度分别为18.64和30.53mg/kg,虫酰肼对甜菜夜蛾卵的孵化率影响较小,而对孵化后幼虫的存活率影响较大。处理初孵幼虫6d后,2种群幼虫存活率及化蛹率随处理浓度的增加而降低,幼虫历期最高饲毒浓度与最低饲毒浓度相比分别延长了2.71d和6.19d,同一浓度下,RR种群幼虫历期比SS种群缩短了0.94～2.59d。处理甜菜夜蛾3龄幼虫12h后,随虫酰肼浓度的增加,2种群化蛹率逐渐降低,雌雄蛹重均有递减的趋势,雌蛹比例随浓度的增加变化较小,但SS种群雌蛹比例≤50.00%,而RR种群雌蛹比例≥50.00%,雌雄成虫羽化率总体上依次递减,处理浓度大于1.00mg/kg时虫酰肼对甜菜夜蛾成虫羽化的影响较大。     

甜菜夜蛾对虫酰肼的抗性选育、风险评估及交互抗性

虫酰肼是目前防治甜菜夜蛾Spodoptera exigua（Hübner）的一种主要杀虫剂,为评估其抗性风险,在室内进行了抗性筛选和交互抗性的研究。采用饲料感染法,在甜菜夜蛾饲养75代期间用虫酰肼筛选62代,与起始种群相比抗性上升39.2倍,与室内敏感品系相比抗性上升141.3倍。在筛选的早、中、后期,现实遗传力h²分别为0.1075（F₀～F₂₅）、0.2780（F₂₆～F₅₀）和0.0538（F₅₁～F₇₅）,整个筛选62代现实遗传力为0.1556。抗性种群筛选43次（F55）后停止用药筛选,饲养21代后,与敏感品系相比,抗性水平由63.5倍下降到21倍,抗性下降3倍。说明甜菜夜蛾具有对虫酰肼产生抗性的风险,且抗性衰退缓慢,短期内很难恢复到敏感水平。交互抗性测定结果表明,上述室内选育的抗性品系对甲氧虫酰肼具有71.4倍的高水平交互抗性,对阿维菌素具有13.1倍的中等水平交互抗性,对甲维盐、茚虫威和呋喃虫酰肼分别具有7.0、8.4和4.7倍的低水平交互抗性,但对溴虫腈交互抗性不明显（1.9倍）。结果提示： 间断交替使用虫酰肼可以延缓抗性的发展,但除溴虫腈外,虫酰肼和其他几种新型杀虫剂之间的轮用可能不是甜菜夜蛾抗性治理的有效策略。     

虫酰肼对甜菜夜蛾多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶的抑制作用

虫酰肼模拟昆虫蜕皮激素的作用干扰新表皮的形成。为了探讨虫酰肼对昆虫新表皮形成的影响是否与抑制表皮形成相关酶的活性有关, 本研究应用高效液相色谱-荧光检测法（HPLC-RP）, 测定了甜菜夜蛾Spodoptera exigua 5龄幼虫用虫酰肼处理不同时间（24, 48和72 h）后多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶的活性。结果表明： 用LC₁₁ （28.41 μmol/L）和LC₃₃ （85.23 μmol/L）两个亚致死剂量的虫酰肼处理5龄幼虫后, 多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶的活性均受到明显抑制, 高浓度的抑制作用大于低浓度的抑制作用。随着处理时间的延长, 同一剂量的抑制作用逐渐增强。进一步测定虫酰肼处理24, 48和72 h后5龄幼虫血淋巴、 脂肪体、 中肠、 表皮和头部的多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶的活性, 可看出虫酰肼对幼虫不同组织的多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶的活性也具有相似的抑制作用。结果提示, 虫酰肼对甜菜夜蛾幼虫多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶活性具有明显抑制作用, 幼虫新表皮形成受阻可能与虫酰肼抑制多巴脱羧酶和酪氨酸羟化酶的活性有关。     

Potentialities of methoxyfenozide for the integrated management of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) on cotton in Benin,West Africa

Intensive use of chemical insecticides against Helicoverpa armigera has led to the development of resistance to the major chemical families of insecticides. Consequently, management of H. armigera using conventional chemical insecticides is increasingly difficult. Methoxyfenozide is an agonist of the insect moulting hormone 20-hydroxyecdysone that acts faster than chitin synthesis inhibitors. The present work is aimed to assess the effectiveness of methoxyfenozide for use against H. armigera on cotton in Benin, West Africa. Laboratory tests and field experiments have been carried out. For laboratory studies, topical application of methoxyfenozide was done using L2 and L5 instar larva of H. armigera. Tested methoxyfenozide concentrations varied from 24 μl/ml to 144 μl/ml and the control is water only. For field experiments, a complete randomised block design was used with methoxyfenozide (72 μl/ml) and a control (no spraying). Berthoud Ultra Low Volume sprayer was used to spray methoxyfenozide suspension at 60-l per hectare. Two sprays were applied, 7 days apart. Laboratory tests indicated that 24 h after application of methoxyfenozide, about 100% of treated L2 and L5 larva were morbid or dead compared with 0% for the control larva. There are no significant differences between tested concentrations. Morbid larvae died within 2 days. In field experiments, cotton yield harvested on methoxyfenozide treated plants was double of that obtained on untreated plants (9375 kg and 4875 kg per hectare respectively). Thus methoxyfenozide may be used as component of Integrated Pest Control Programme on cotton in Benin, West Africa.     

棉铃虫生物钟基因HeDbt的克隆和表达模式分析

【目的】克隆并分析棉铃虫Helicoverpa armigera生物钟基因Double-time (Dbt),明确该基因的昼夜表达模式,探讨其表达水平的影响因子,为研究夜蛾科昆虫复眼中生物钟基因的作用机制奠定基础,为理解外周组织中生物钟基因功能提供参考。【方法】采用RT-PCR和RACE技术从2日龄棉铃虫雌成虫复眼中克隆生物钟基因Dbt,并利用在线网站和软件进行生物信息学分析。采用qPCR技术检测棉铃虫雌、雄成虫不同组织(头、脑、复眼、触角、胸、腹、足和翅)中Dbt的表达水平;检测光周期14L∶10D和持续黑暗(DD)下雌、雄成虫头和复眼中Dbt的昼夜表达模式;在暗期用棉铃虫敏感波段光(UV、蓝光和绿光)照射2日龄成虫6 h,检测复眼中Dbt表达水平的变化;在暗期进行雌、雄成虫交配,检测交配结束及3 h后复眼中Dbt表达水平的变化。【结果】成功克隆到棉铃虫生物钟基因Dbt的cDNA序列,命名为HeDbt(GenBank登录号: KM233159),开放阅读框长1 026 bp,编码314个氨基酸组成的多肽。HeDbt理论推测分子量为39.79 kD,等电点(pI)为9.55,不具有跨膜拓扑结构,包含典型的昆虫DBT蛋白保守区域,其与甜菜夜蛾Spodoptera exigua和柞蚕Antheraea pernyi DBT的同源性较高, 氨基酸序列一致性分别为99%和97%。qPCR结果表明,HeDbt在成虫各组织中均有表达,在头、脑和复眼中表达水平较低,在胸和腹中表达水平较高;在14L∶10D和DD下,头和复眼中HeDbt未呈现明显的昼夜表达节律。暗期光照和交配后,复眼中HeDbt的表达均显著下调,但雌、雄成虫间HeDbt表达水平整体相似。【结论】成功克隆得到棉铃虫生物钟基因HeDbt,其在棉铃虫成虫头和复眼中表达水平较低,且不具有昼夜规律性,但复眼中Dbt的表达受到光照和交配的影响。本研究为进一步探索夜蛾外周组织生物钟基因功能奠定了基础。     

棉铃虫叉头框蛋白A类似蛋白基因HarmFoxAl的克隆及表达谱分析

【目的】本研究旨在克隆并分析一种棉铃虫Helicoverpa armigera叉头框蛋白A (forkhead box protein A, FoxA)类似蛋白基因HarmFoxAl,探讨2-十三烷酮胁迫下棉铃虫中肠中HarmFoxAl的表达情况,为进一步明确棉铃虫FoxA的功能和参与棉铃虫生长发育的调控通路提供依据。【方法】从棉铃虫幼虫中肠中扩增得到HarmFoxAl的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HarmFoxAl的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌Escherichia coli Transetta菌株,IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并利用镍柱亲和层析法纯化融合蛋白。通过qPCR检测棉铃虫不同发育阶段(1-6龄幼虫和预蛹),6龄幼虫不同组织(脂肪体、中肠、体壁和头部)以及10 mg/g 2-十三烷酮处理6龄幼虫不同时间后中肠中HarmFoxAl的表达谱。【结果】HarmFoxAl(GenBank登录号:XM021331806)的开放阅读框为669 bp,编码222个氨基酸,蛋白的相对分子质量和等电点分别为25.03 kD和6.34。氨基酸序列分析表明,HarmFoxAl单体蛋白无信号肽、跨膜区和二硫键,核心区域是由4个α螺旋和3个β折叠组成的球状结构。将重组的Transetta (pET32a-HarmFoxAl)菌株用0.5 mmol/L IPTG在25℃条件下诱导5 h,约45 kD的融合蛋白His-HarmFoxAl能以可溶的形式存在于重组菌中,这与预测的分子量(42.8 kD)相一致。发育阶段特异性表达谱表明,HarmFoxAl在棉铃虫1-3龄幼虫期、6龄幼虫期和预蛹期均有表达,且预蛹期的表达量最高。组织表达谱结果表明,该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠和体壁中表达,且脂肪体内的表达量最高,而在头部中不表达。10 mg/g 2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠中HarmFoxAl的表达量显著降低,但随着时间延长其表达量逐渐升高,处理48 h后表达量显著高于对照。【结论】棉铃虫HarmFoxAl在预蛹期和幼虫脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理幼虫后HarmFoxAl的表达量急速降低后逐渐升高,推测其在棉铃虫变态发育和解毒代谢过程中发挥重要作用。     

棉铃虫c-Jun氨基末端激酶基因的克隆、表达谱及对UV-A胁迫的响应

【目的】本研究旨在克隆棉铃虫Helicoverpa armigera c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)基因,并对其进行序列和表达模式分析,探讨该基因在棉铃虫生长发育及响应UV胁迫方面的作用。【方法】利用RT-PCR与RACE技术克隆棉铃虫JNK基因,并利用生物信息学方法对其编码的氨基酸序列进行分析;采用实时荧光定量PCR技术检测其在棉铃虫不同发育阶段(卵、1-6龄幼虫、蛹、雌雄成虫)、成虫不同组织(去除触角和复眼的头、胸、腹、触角、复眼、足、翅、中肠、卵巢)中及雌成虫在UV-A照射不同时间(0, 30, 60, 90, 120和150 min)下的相对表达量变化。【结果】克隆获得一个棉铃虫JNK基因并命名为HaJNK(GenBank登录号:MH719009),其cDNA序列全长为2 431 bp,开放阅读框(ORF)长1 191 bp,编码396个氨基酸,编码蛋白质的相对分子量为45.01 kD,等电点为6.35,无跨膜结构,无信号肽。系统进化分析显示,棉铃虫HaJNK与其他昆虫JNK具有很高的同源性。发育阶段表达分析表明,HaJNK在棉铃虫卵期表达量最高;组织特异性分析显示该基因在成虫复眼、胸部及卵巢部位特异性表达。UV-A照射能诱导棉铃虫雌成虫体内HaJNK的表达,随着照射时间的延长,其表达量呈现先升高后降低的趋势,在照射60 min时表达量达到峰值。【结论】HaJNK在棉铃虫不同龄期、成虫不同组织和UV-A照射不同时间的雌成虫中差异表达,提示其在响应UV-A胁迫的分子机制中具有重要意义。     

Effects of climate change on different geographical populations of the cotton bollworm Helicoverpa armigera (Lepidoptera,Noctuidae)

The effects of climate change on pest phenology and population size are highly variable. Understanding the impacts of localized climate change on pest distribution and phenology is helpful for improving integrated pest management strategies. Here, the population dynamics of cotton bollworms (Helicoverpa armigera) from Maigaiti County, south Xinjiang, and Shawan County, north Xinjiang, China, were analyzed using a 29‐year dataset at lower latitudes and a 23‐year dataset at higher latitudes to determine the effects of climate change on the population dynamics of H. armigera. The results showed that all generations of H. armigera at both sites showed increasing trends in population size with climate warming. Abrupt changes in phenology and population number occurred after abrupt temperature changes. Climate change had a greater effect on the phenology of H. armigera at higher latitudes than at lower latitudes and led to a greater increase in population size at lower latitudes than at higher latitudes; the temperature increase at higher latitudes will cause a greater increase in the adult moth population size in the future compared to that at lower latitudes; and abrupt changes in the phenology, temperature increase, and population size at lower latitudes occurred earlier than those at higher latitudes. Thus, it is necessary to develop sustainable management strategies for Helicoverpa armigera at an early stage.     

棉铃虫蜕皮时期同工酶表达模式

同工酶广泛存在于不同种属生物的组织细胞中,在生物发育的不同阶段有着特定的表达模式和重要的生理功能。昆虫蜕皮是在促前胸腺激素（PTTH）、蜕皮激素和保幼激素共同控制下由一系列基因表达和调控的级联反应。阐明蜕皮发育过程中同工酶的表达模式,可以为研究蜕皮的分子机理提供新的分子靶标,为研制生长调节剂类杀虫剂提供检测的分子标记。该研究分析了棉铃虫Helicoverpa armigera蜕皮时期不同组织中过氧化物酶、乙醇脱氢酶和酯酶的表达模式,找到了3种蜕皮差异表达的过氧化物酶, 2种蜕皮或变态差异表达的乙醇脱氢酶,3种蜕皮差异表达的酯酶。生长调节剂类化学杀虫剂非甾醇类蜕皮激素竞争物RH24-85可以诱导3种酯酶表达上调,可能与蜕皮有关。这些结果为进一步研究棉铃虫蜕皮的分子机理和检测促蜕皮生长调节剂类化学杀虫剂提供了新的分子靶标。     

棉铃虫酪氨酸羟化酶基因的分子特性及功能分析

【目的】酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)是黑色素形成的关键酶,在昆虫表皮骨化过程中扮演重要角色。本研究旨在获得棉铃虫Helicoverpa armigera TH基因序列,并研究其分子特性、表达模式和功能,为更深入探析该基因作用机理奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术获得了棉铃虫TH基因序列,利用qRT-PCR分析该基因在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式;利用qRT-PCR技术,分别测定了蜕皮激素20E(400 ng/头)处理不同时间和RNAi成功干扰蜕皮激素受体基因(EcR)前提下再用20E(400 ng/头)处理后,棉铃虫5龄幼虫TH表达量变化;采用生物化学方法检测鞣化激素(30 μg/mg组织)和环腺苷酸(cAMP, 200 ng/mg 组织)处理后棉铃虫幼虫脂肪体中TH活性。【结果】获得了棉铃虫酪氨酸羟化酶基因TH (GenBank登录号: MF440319) cDNA片段,长2 270 bp,开放阅读框1 686 bp,编码561个氨基酸残基。该基因在棉铃虫整个发育期均表达,其中在卵期第3天、2龄幼虫第1天、3-5龄蜕皮期、预蛹期和成虫羽化第1天表达量相对较高。研究还发现,400 ng/头 20E注射能够促进TH的转录;在成功干扰并调低幼虫EcR转录水平的前提条件下(对照仅注射dsGFP)再注射20E,对TH表达量无明显影响;而鞣化激素(30 μg/mg组织)和cAMP(200 ng/mg组织)均显著提高了TH的酶活性。【结论】20E在转录水平参与了TH的表达;鞣化激素和cAMP均能够提高TH活性,在蛋白水平上对TH进行调控。