RNA干扰在昆虫中的作用机理及应用进展

RNA干扰（RNAi）是生物体内源基因发生转录后特异性降解的一种生理现象,作为抵抗病毒的免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi在秀丽隐杆线虫中的发生机制已明确,但昆虫的系统性RNAi不同于线虫,在昆虫中尚未发现线虫跨膜蛋白SID．2的同源蛋白,且果蝇中不存在依赖于RNA的RNA聚合酶（RdRP）,但存在具有相似活性的物质。昆虫发生RNAi的效率不仅与靶标基因自身及双链RNA的选择有关,而且与虫体的发育状态及摄入双链RNA的剂量相关。随着RNAi在昆虫中作用特点的阐明,RNAi的应用价值也逐渐体现。近年来,通过RNAi沉默靶标基因,不但促进了昆虫基因功能研究的发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因的研究。最新研究表明,RNAi结合第2代测序技术,针对非模式昆虫,能迅速找到具有致死效应的靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药的步伐。     

温室白粉虱SCAR分子鉴定技术的建立及应用

温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum是为害我国蔬菜作物的重大害虫之一。本研究采用随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)技术对温室白粉虱进行研究,筛选出一条620bp的特异性片段(GenBank登录号为JQ690764),据此片段的测序结果设计一对特异性的序列特异性扩增区(Sequence characterized Amplified Region,SCAR)标记(Tv-F和Tv-R),可成功从室内饲养的和从不同地区田间采集的温室白粉虱的基因组DNA中扩增出一条412bp的特异性条带,而不能从供试的其他粉虱类害虫中扩增出该相应条带。单头温室白粉虱成虫的基因组DNA稀释1000倍时,该SCAR标记仍可成功扩增出预期条带,显示出极高的灵敏度。该SCAR标记对温室白粉虱的基因组DNA扩增重复性和稳定性好,且操作简便,灵敏度高,可用于样品的大规模检测,为田间温室白粉虱的快速识别鉴定及其有效防治提供了技术基础。     

烟粉虱生物型研究进展

烟粉虱B em isia tabaci(G ennad ius)是一种取食植物汁液的重要农业害虫,同时也是许多植物病毒最重要的传播介体之一。烟粉虱被认为是由许多具有明显遗传分化的不同种群即生物型组成的复合种,其中B型烟粉虱是一种入侵性最强的生物型,几乎在世界各地均有分布。由于不同生物型的烟粉虱在寄主范围、传毒能力、地理分布、抗药性等许多生物学方面存在差异,因此对烟粉虱生物型的鉴定及其遗传分化研究对于该害虫的可持续控制具有重要的指导意义。烟粉虱生物型的鉴定方法包括生物学鉴定、酶谱鉴定以及分子标记鉴定的方法,其中使用的分子标记包括RAPD、AFLP、rDNA-ITS1、m tDNA CO I以及SSR等标记。目前,不同生物型的烟粉虱尤其B型烟粉虱的分类地位仍然存在争议。介绍了不同生物型烟粉虱的生物学差异、鉴定方法及其遗传分化研究的最新进展,同时探讨了不同生物型烟粉虱的分类地位和研究方向。     

用甘蓝苗连续饲养小菜蛾的技术

室内实验结果表明 :在 ( 2 5± 1 )℃、相对湿度 5 0 %～ 70 %、光周期 1 6L∶8D条件下 ,用甘蓝苗(BrassicanapusL .)饲养小菜蛾PlutellaxylostellaL .可取得较好的饲养结果 ,连续饲养多代种群未出现退化现象 ,能够得到大量发育整齐的供试虫源。在低温 ( 4℃ )条件下 ,卵冷藏 7d ,孵化率 77 8% ,蛹冷藏 1 5d化蛹率 86 9% ,冷藏后卵和蛹的发育等与各自的对照基本一致 ,可以较好地调控小菜蛾发育进度 ,便于取得虫龄基本一致的虫源。     

棉铃虫抗药性的生理生化机制研究

本文报道了棉铃虫Helicoverpa armigera田间抗性种群对杀虫剂抗药性的生理生化机制。抗性种群(HJ-R)5龄幼虫羧酸酯酶、谷胱甘肽转移酶、多功能氧化酶活力均明显高于相对敏感种群(HD-S)。两种群乙酰胆碱酯酶对杀虫剂敏感性没有显著差异。HJ-R种群的腹神经索对氰戊菊酯表现了2-3倍的神经不敏感性。HJ-R种群对氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性主要是由代谢机制引起,其中多功能氧化酶可能起主导作用;对菊酯的抗性是由多功能氧化酶、酯酶、以及神经不敏感性几个因子综合作用的结果。     

采用两种不同施药方法评价八种药剂对韭蛆的防治效果

【目的】为筛选有效防治韭蛆Bradysia odoriphaga Yang et Zhang的药剂及科学合理的施药方法。【方法】本试验充分抓住韭蛆喜湿这一生物学特性,采用两种不同的施药方法(单次定点淋根法和二次灌根法)评价8种药剂对韭蛆的防治效果。【结果】同种药剂不同的施药方法,二次灌根法在韭蛆防效、韭菜保苗率和韭菜增产率三方面均明显高于单次定点淋根法。同时,噻虫胺、噻虫嗪和吡虫啉3种药剂单独使用,或分别与辣根素混配,对韭蛆均表现出最佳的防治效果。【结论】本研究提出了一种科学合理的施药方法,对防治韭蛆具有重要的意义。     

RNAi技术在昆虫功能基因研究中的应用进展

RNA干扰（RNA interference,RNAi）是指外源或内源的双链RNA（dsRNA）特异性地引起基因表达沉默的现象,它作为一种有效的工具用来产生转录后沉默,从而抑制特定基因的表达,成为基因功能研究的一种新方法,除了在模式昆虫如果蝇Drosophila中广泛应用之外,也在非模式昆虫中得到成功应用。近年来,RNAi技术在导入方法和基因功能分析方面都取得了飞速发展,且与转基因技术相结合成功应用于害虫防治领域。本文综述了RNAi技术在导入方法、昆虫功能基因组功能分析及害虫防治等领域新近的研究成果,并展望了该技术的应用前景。     

SRAP技术研究烟粉虱遗传多样性

采用AFLP、SRAP2种标记方法分别对2个烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius种群(一品红、甘蓝)的多态性进行分析。结果表明,(1)2种方法平均每对引物组合产生的条带数分别为29.4和21.8。(2)AFLP法每对引物组合产生10～23条多态性带,平均17.20条,多态性带的比例平均为57.93%。SRAP法每对引物组合产生5～18条多态性带,平均13.3条,多态性带的比例平均为60.59%。(3)前者的基因多样性范围为0.1503～0.2838,平均为0.2297;后者的基因多样性范围为0.0977～0.2911,平均为0.2332。证明利用SRAP技术和AFLP技术研究烟粉虱的遗传多样性是有效的。     

利用RNAi技术沉默小菜蛾类钙粘蛋白基因

RNA干扰（RNA interference, RNAi）是一种调控基因表达的方法, 其通过体外合成一段与内源靶基因同源的双链RNA（dsRNA）或siRNA, 导入生物体内, 使内源靶基因中同源mRNA降解, 从而达到阻抑基因表达的目的。类钙粘蛋白（cadherin-like protein）是位于昆虫中肠刷状缘膜囊(brush border membrane vesicles, BBMV)上与钙粘蛋白(cadherin)结构相似的物质, 是多种昆虫体内Bt杀虫蛋白的受体。本研究利用基因特异引物通过RT-PCR扩增了小菜蛾类钙粘蛋白基因的2个片段（CAD1和CAD2）, 合成相对应的双链RNA（double-stranded RNA, dsRNA）; 并将dsRNA通过显微注射导入小菜蛾3龄幼虫体内, 测定了不同靶位点、不同剂量、不同检测时间对目的基因mRNA表达量的影响。结果表明: 将70 nL CAD1对应的dsRNA注射到幼虫体内48 h后, 基因表达量显著下降, 72 h后恢复。免疫印迹检测结果表明, 类钙粘蛋白在注射dsRNA 48 h后幼虫BBMV中的含量明显下降。本实验成功实现了小菜蛾类钙粘蛋白基因的沉默, 该体系的成功建立为利用RNAi技术分析小菜蛾及其他鳞翅目昆虫基因的功能提供了参考。     

昆虫共生细菌Rickettsia的研究进展

Rickettsia是传播和引起人类与其他脊椎动物疾病的胞内共生菌。引起脊椎动物疾病的这些Rickettsia, 其部分生活史是在节肢动物体内完成的;而另外许多Rickettsia, 其整个生活史都是在宿主节肢动物体内完成。为了叙述方便, 把前者称为脊椎动物Rickettsia, 后者称为节肢动物Rickettsia。过去的研究主要集中在医学上具有重大意义的脊椎动物Rickettsia, 而关于节肢动物Rickettsia的生物学特性等研究则相对较少。近年来, 研究者们加大了对昆虫Rickettsia的研究, 发现昆虫Rickettsia广泛分布于昆虫中, 且有两种存在形式。其可以通过垂直卵传的方式在世代间传递, 也可以通过寄生蜂和寄主植物达到在昆虫之间传播的目的。昆虫Rickettsia可通过诱导孤雌生殖、 诱导杀雄等方式影响宿主的生殖行为。其对不同宿主昆虫可产生对宿主有利或有害的作用;可增强宿主昆虫抵御高温和寄生蜂的能力, 与宿主昆虫对药剂的敏感性相关。最后, 昆虫Rickettsia具有一个简化的基因组, 且存在进一步减小的可能性。