摘要: 【目的】昆虫解毒酶系统是昆虫适应植物次生物质的主要机制,研究调控解毒酶基因表达的mi RNA将发现可用于害虫防治的靶标分子。本研究旨在探究Sli-miR-34-5p对斜纹夜蛾Spodopteralitura中应对植物次生物质的解毒酶谷胱甘肽S-转移酶(GST)基因的调控作用。【方法】通过实时荧光定量PCR检测Sli-miR-34-5p在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫进食芥菜Brassica juncea后中肠中的表达;在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫体内及细胞株中超表达Sli-miR-34-5p模拟体类似物(mimics)或抑制剂(inhibitors),采用实时荧光定量PCR和Western blot分析Sli-miR-34-5p已知或推测的靶基因的表达变化;利用双荧光素酶报告系统验证Sli-miR-34-5p对靶标基因的表达调控作用;采用生物信息学方法预测Sli-miR-34-5p可能的靶基因,以了解其可能的作用机理。【结果】结果表明,Sli-mi R-34-5p在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫进食芥菜24和48 h时的中肠中表达显著上调。在斜纹夜蛾5龄第1天幼虫血淋巴中超表达Sli-miR-34-5p mimic,进食芥菜的斜纹夜蛾中SlGSTe1转录上调;反之,超表达Sli-miR-34-5p inhibitor,SlGSTE1蛋白水平显著下调。在斜纹夜蛾Spli-221细胞株中添加芥菜次生物质吲哚-3-甲醇(I3C),Sli-miR-34-5p和SlGSTe1的表达量均呈现上调的趋势;此外,在细胞中转染Sli-miR-34-5p mimic,SlGSTe1的表达水平明显上调。然而,生物信息学预测和双荧光素酶报告系统检测结果显示,Sli-miR-34-5p并不直接作用于靶基因Sl GSTe1。【结论】研究结果提示Sli-miR-34-5p通过促进斜纹夜蛾谷胱甘肽S-转移酶基因Sl GSTe1的表达而参与斜纹夜蛾应对植物次生物质的胁迫。

摘要: 【目的】二点委夜蛾Athetis lepigone是夏玉米Zea mays苗期的一种新发害虫。本研究旨在测定不同品种玉米苗对二点委夜蛾幼虫的生物学和营养效应,揭示其发生与玉米品种的关系。【方法】二点委夜蛾3,4和5龄幼虫分别饲喂3种普通玉米(鲁单9032、先玉335、郑单958)和1种甜玉米(超甜6)苗,测定幼虫鲜重、干重、存活率、相对取食速率(RCR)、相对生长速率(RGR)、近似消化率(AD)、食物转化率(ECD)和食物利用率(ECI),分析这些指标与玉米苗中营养物质、蜡质和次生物质含量之间的关系。【结果】不同龄期的二点委夜蛾幼虫取食玉米苗的生物学和营养指标有较大差异。4种玉米苗的营养物质、蜡质和次生物质含量有显著差异。3龄幼虫取食鲁单9032和超甜6时相对取食速率、相对生长速率和近似消化率均较高,其存活率、鲜重、干重、相对取食速率、食物转化率与玉米苗可溶性糖含量呈显著正相关;相对生长速率与玉米苗蛋白质含量和氨基酸含量均呈显著正相关;存活率和相对取食速率与玉米苗总酚含量呈显著负相关;食物转化率与玉米苗单宁含量呈显著负相关。4龄幼虫取食先玉335时鲜重和干重最低,取食超甜6时近似消化率最高,取食郑单958时食物利用率最高,其鲜重、干重、相对取食速率和相对生长速率与玉米苗总酚含量呈显著负相关。5龄幼虫取食鲁单9032和先玉335时鲜重、干重和食物转化率较高,取食郑单958和超甜6时相对取食速率和近似消化率最高,取食先玉335的食物利用率最高,其相对生长速率与玉米苗蛋白质、氨基酸含量显著正相关。【结论】随着幼虫龄期的增加,二点委夜蛾在玉米上的适应性提高;二点委夜蛾幼虫对玉米的适应性与玉米叶片中可溶性糖、蛋白质和氨基酸含量呈正相关,与总酚和单宁含量呈负相关。

摘要: 【目的】害虫受到病原生物、化学农药作用后,会引起其体内生理生化的变化。本研究旨在阐明昆虫病原线虫和噻虫嗪联合作用下对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫(韭蛆)的杀虫效果及体内保护酶和解毒酶活性的影响。【方法】采用培养皿滤纸法测定了芫菁夜蛾斯氏线虫Steinernema feltiae SF-SN(Sf)(60头/幼虫)与噻虫嗪(15 mg/L)混用对韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫的LT_(50);采用生化分析法比较分析不同时间下两者混用对其幼虫体内酶液蛋白质含量和体内酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酯酶(AChE)]活性的影响。【结果】Sf与噻虫嗪混用处理韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫,其LT_(50)值为41.05 h,比单独使用Sf(LT_(50):167.93 h)和噻虫嗪(LT_(50):72.82 h)时分别缩短了126.88 h和31.77 h;处理后24-72 h,两者混用时对试虫的校正死亡率均显著高于两者单用,且在处理72 h时,校正死亡率达到96.61%。与对照组相比,两者混用处理后12,24和36 h时,韭蛆体内酶液蛋白质含量分别提高了13.88%,46.87%和57.99%,均显著高于对照组、Sf处理组和噻虫嗪处理组。处理24 h时,两者混用组SOD,CAT,AChE和GTSs活性分别比对照降低了47.48%,28.73%,71.04%和29.97%;处理36 h时,酶活性分别比对照降低了46.34%,42.22%,58.37%和11.87%,均显著低于对照组、Sf处理组和噻虫嗪组,比单剂具有更强的抑制作用。【结论】Sf和噻虫嗪联合作用韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫后,其LT_(50)值比两者单用时显著缩短,且对幼虫体内SOD,CAT,AChE和GSTs活性均具有更强的抑制作用。

摘要: 【目的】本研究旨在探究菜豆Phaseolus vulgaris植株对不同害虫危害的系统防御机制。【方法】分别以斜纹夜蛾Spodoptera litura、二斑叶螨Tetranychus urticae、西花蓟马Frankliniella occidentalis取食或昆虫针穿刺处理菜豆中部叶片6,24,48,72和96 h后,测定菜豆植株中部处理叶片以及上部和下部未处理叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。【结果】不同害虫取食后,POD,CAT和SOD活性在受害的菜豆中部叶片发生了明显变化,但不同害虫造成酶活性的变化趋势不同。与未处理的对照植株中部叶片相比,POD活性均是先升高后恢复至对照水平。POD活性在二斑叶螨取食后,于24 h达到最大值,是对照的4.6倍;POD活性在机械损伤和西花蓟马取食后在48 h达到峰值,而斜纹夜蛾取食诱导下POD活性升高最缓慢,直到72 h才达到最大值。中部叶片的CAT活性在机械损伤和3种害虫取食后变化不同,机械损伤24 h后CAT活性明显升高,而3种害虫取食后CAT活性变化较早,在6 h就明显升高,但随时间的延长,CAT活性的变化趋势不同。中部叶片SOD活性在不同处理下变化较大,在机械损伤诱导下仅在96 h明显升高,而二斑叶螨取食24 h以后均明显升高;但斜纹夜蛾及西花蓟马取食后,SOD活性在72 h时受到明显的抑制。在菜豆植株的上部和下部未受害叶片中,3种害虫取食和机械损伤处理后,以上3种酶的活性也发生了明显变化,POD活性在上部未受害叶片不同处理96 h时被抑制,而在下部叶片不同处理下均被激发,但诱导程度不同。机械损伤、斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马处理后,菜豆植株上部和下部未受害叶片CAT活性都分别在24,6,6和24 h被明显诱导。上部和下部未受害叶片SOD活性在机械损伤96 h,斜纹夜蛾和二斑叶螨取食72 h后,均被明显激发;但西花蓟马取食后,SOD活性在48 h和72 h明显被抑制。【结论】斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食均能显著诱导菜豆植株受害叶和未受害叶防御酶活性的变化,即引起菜豆植株的系统防御反应,但3种害虫诱导的防御酶活性变化程度不同,表明植物防御反应的时空效应与害虫种类有关。

摘要: 【目的】利用反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide,ASO)干涉昆虫核仁小RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)Bm-15的表达,并探索ASO进入细胞后的代谢途径。【方法】利用脂质体携带Cy5标记的、2'-O核糖甲基化修饰和硫代磷酸骨架修饰的Bm-15 ASO转染草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda Sf9细胞,然后通过Cy5标记与溶酶体及线粒体免疫荧光探针共定位研究Bm-15 ASO在细胞内的转运机制。利用实时荧光定量PCR检测转染Bm-15 ASO的Sf9细胞中Bm-15的表达量,分析ASO对snoRNA Bm-15的干涉效果。【结果】Bm-15 ASO转染草地贪夜蛾Sf9细胞48 h后,ASO荧光信号充斥整个细胞和位于细胞边缘的比例分别为34%和66%,说明ASO进入细胞后可能分布在不同的亚细胞器中;进一步对Bm-15 ASO和溶酶体及线粒体进行共定位发现,位于细胞边缘的ASO大多被运输至溶酶体而不会存在于线粒体等细胞器中。实时荧光定量PCR检测结果表明,转染Bm-15 ASO的Sf9细胞中Bm-15表达量下降了47%。【结论】即使经过多种化学修饰,ASO仍然逃避不了细胞内源降解机器的识别,这有效解释了某些情况下利用ASO干涉基因表达时靶标基因干涉效率较低的现象。