摘要: 【目的】昆虫体内酚氧化酶原(PPO)是一种重要的天然免疫蛋白,参与昆虫的体液免疫和细胞免疫过程。本研究采用原核表达体系,大量表达可溶且具有活性的重组PPO蛋白,可用于各种酚氧化酶(PO)抑制剂的筛选,从而为创制抑制昆虫免疫系统的新型杀虫剂提供条件。【方法】利用从亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis 5龄幼虫体内克隆获得PPO基因,构建了pET-28b-PPO原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli中重组表达了亚洲玉米螟PPO蛋白;采用Ni-NAT亲和层析柱快速纯化目的蛋白,进行了Western杂交鉴定;测定分析了重组PPO蛋白激活为PO后的酶学性质以及不同金属离子(Mg2+,Cu2+和Fe2+)对PPO二级结构的影响。【结果】融合蛋白PPO得到了表达和纯化。重组PPO蛋白激活为PO后最适反应温度为30℃,最适pH为7.2,以L-DOPA为底物时PO催化反应的Vmax为140.8 U/mg·min,Km为2.96 mmol/L。Fe2+存在的情况下重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著增加至53.7%±4.6%,α-螺旋结构成分则显著下降至2.6%±1.2%(P<0.05);有Mg2+存在的情况下,重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降,α-螺旋结构成分稍有上升。有Cu2+存在的情况下,重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降为10.0%±1.6%,而α-螺旋结构成分则上升至35.3%±6.9%。【结论】结果说明不同金属离子对重组PPO蛋白的二级结构有显著影响。

摘要: 亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)是危害玉米的重要害虫之一,转Bt基因抗虫玉米为其防治提供了新的途径。然而,靶标害虫产生抗性将严重阻碍Bt制剂及转Bt基因抗虫玉米的持续应用。明确害虫对转Bt基因玉米表达的毒素蛋白的抗性演化,对于制定科学有效的抗性治理策略具有重要的理论和实际意义。本实验通过人工饲料汰选法研究了Bt Cry1Ie毒素胁迫下亚洲玉米螟的抗性发展及汰选14代的种群对其他Bt毒素(Cry1Ab,Cry1Ac和Cry1Fa)的交互抗性,并观察了Cry1Ie蛋白胁迫对亚洲玉米螟生物学的影响。结果表明:随着汰选压不断提高,亚洲玉米螟种群对Cry1Ie毒素的敏感性逐渐下降。汰选14代后,种群对Cry1Ie毒素的抗性水平提高了23倍。然而,Cry1Ab,Cry1Ac和Cry1Fa对所获Cry1Ie汰选种群的毒力与对敏感种群的毒力相比没有显著差异,说明Cry1Ie汰选没有引起亚洲玉米螟对Cry1Ab,Cry1Ac和Cry1Fa毒素产生交互抗性。同时,与敏感种群相比,Cry1Ie汰选14代的种群幼虫平均发育历期延长5.7 d,蛹重减轻13.7%,单雌产卵量下降40.0%。本研究结果说明,大面积单一种植转cry1Ie基因抗虫玉米,可能引起亚洲玉米螟产生抗性;亚洲玉米螟Cry1Ie抗性种群对Cry1Ab,Cry1Ac和Cry1Fa没有交互抗性,含有cry1Ie和cry1Ab,cry1Ac或cry1F双/多基因抗虫玉米,可作为靶标害虫抗性治理的重要策略。

摘要: 亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee)属兼性滞育昆虫,其滞育特性与种群利用适生境的最大化和季节性活动密切相关。解析季节性因素如光周期和温度对其滞育的诱导作用可为预测种群发生动态提供科学依据。本实验在HPS-500型和HPG-320H型自动控制环境气候箱中,测定了RH 80%下温度20℃,27℃和30℃与11个光周期组合对吉林农安(NA)、河北衡水(HS)、广东惠州(HZ)和海南海口(HK)等4个地理种群的滞育诱导作用。结果表明:光周期、温度及其交互作用均对亚洲玉米螟滞育诱导具有重要影响,其中光周期在滞育诱导中起主导作用。在20℃条件下,其光周期反应曲线属典型的长日照的反应型,临界光周期随种群分布的地理纬度降低而缩短,4个地理种群NA,HS,HZ和HK的临界日昼长依次为14 h 3 min,13 h 59 min,13 h 32 min和13 h 7 min,最有效的滞育诱导光周期是日昼长12 h。另一方面,随种群分布纬度升高,其对光周期诱导滞育的敏感性降低。温度为27℃时,其光周期反应曲线为短日照-长日照反应型,各种群有两个临界光周期,临界日昼长依次为12 h 50min和13 h 32 min,11h 35 min和13 h 8 min,12 h 58 min和13 h 1 min,以及11h 50 min和12 h 26 min,且最有效的滞育诱导光周期范围的滞育率明显低于20℃。一定温度范围内(20℃27℃),随温度升高,临界光周期缩短;温度达到30℃时则滞育显著被抑制,滞育率仅为4.3%或更低。这些结果说明温度对亚洲玉米螟滞育的光周期诱导具有很强的补偿作用。因此,在自然界亚洲玉米螟的滞育具有温度补偿作用的长日照反应型昆虫,临界光周期随地理纬度北移而增长;种群滞育的短日照-长日照反应型特性可能是产生局部世代种群的重要内因。

摘要: 为了探讨氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的抗性风险评估,为科学使用氯虫苯甲酰胺防治亚洲玉米螟提供理论基础,本研究在实验室条件下采用饲料混毒法测定了新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟的毒力,利用生命表技术研究了氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟3龄幼虫的亚致死效应。结果表明:氯虫苯甲酰胺对亚洲玉米螟3龄幼虫的LC10,LC40和LC50分别为0.038,0.098和0.123mga.i./L。以氯虫苯甲酰胺LC10和LC40剂量分别处理亚州玉米螟3龄幼虫后,幼虫和蛹的发育历期明显延长,成虫寿命缩短,产卵量也显著降低,但对蛹重(雌:P=0.337,雄:P=0.121)、卵孵化率(P=0.087)和性比(P=0.379)无显著影响。处理种群的净增值率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)显著低于对照种群(P<0.0001)。结果提示,氯虫苯甲酰胺的亚致死浓度可降低亚洲玉米螟的种群增长。

摘要: 用 6 %聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,在亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis河南种群滞育幼虫血淋巴中发现了 2种滞育关联蛋白 ,它们的等电点分别为 5 3和 4 7;而在亚洲玉米螟上海种群滞育幼虫血淋巴中发现了 1种滞育关联蛋白 ,等电点为 4 7。亚洲玉米螟河南种群滞育关联蛋白仅在滞育幼虫血淋巴中存在。亚洲玉米螟上海种群滞育关联蛋白在滞育和非滞育幼虫血淋巴中均存在 ,只是它们在滞育幼虫血淋巴中的含量明显高于非滞育幼虫血淋巴中的含量。用 30 % 5 0 %丙酮沉淀、Seph aDexG 10 0凝胶过滤和MONOQRH 5 5阴离子交换快速液相法 ,纯化到了高纯度 (≥ 98%)亚洲玉米螟上海种群滞育幼虫血淋巴中的滞育关联蛋白。