摘要: 【目的】精氨酸激酶(arginine kinase, AK)(EC 2.7.3.3)是昆虫体内重要的磷酸原激酶(能量代谢调节因子),也是唯一能够形成有效ATP的磷酰基供体,起着与脊椎动物中肌酸激酶相同的作用。本研究旨在了解鳞翅目害虫AK基因的表达和功能。【方法】利用qRT-PCR方法测定AK基因在大螟Sesamia inferens、二化螟Chilo suppressalis、甜菜夜蛾Spodoptera exigua和斜纹夜蛾Spodoptera litura这4种鳞翅目害虫不同发育阶段和3龄幼虫不同组织中的表达谱;通过终点法检测了这4种害虫不同发育阶段和幼虫不同组织中的AK酶活性;采用RNAi技术抑制该基因的表达并分析其功能。【结果】AK基因在大螟、二化螟、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾这4种鳞翅目昆虫的不同发育阶段和3龄幼虫不同组织中均有表达,说明该基因的表达不具有发育时期和组织特异性。不同发育时期和3龄幼虫不同组织中AK酶活性与基因表达量变化趋势大体一致。注射以AK基因为靶标的dsRNA 6 d后,4种害虫体内AK基因的mRNA表达下降30%50%,AK酶活性降低30%左右;14 d后幼虫的死亡率达50%左右,显著高于对照组幼虫的死亡率。【结论】AK基因在上述4种鳞翅目害虫中为组成型表达,RNAi抑制AK基因的表达可导致4种害虫的幼虫死亡,研究结果为开发以AK基因为靶标的鳞翅目害虫防治新技术提供了理论依据。

摘要: 电生理试验显示出:大螟Sesamia inferens(Walker)雄蛾触角对Z11-16:Ac(A)oZ11-16:OH(B)激起强烈的触角电位(EAG)反应,Z11-16:ALD(C),E11-16:Ac(D),Z9-14:Ac(E)和Z7-12:Ac(F)四种化合物也能激起较强的EAG反应;A化合物的刺激阈比B高,此两种化合物5:5比例时,激起的反应最强烈。电生理的试验推测,雄蛾触角对A和B两种化合物的感受,是通过触角内两种不同类型的嗅觉感受器。A和B不同比例混合后,田间诱蛾试验证明:在9:1,8:2,5:5的比例时,其诱蛾量远远超过单独的A化合物;E加入A与B的混合物中,起抑制诱蛾的效果,上述试验表明,Z11-16:OH是大螟的性诱剂。

摘要: 【目的】探索大螟Sesamia inferens性信息素顺11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16∶Ac)和顺11-十六碳烯醇(Z11-16∶OH)的合成和释放及求偶和交配行为的昼夜节律，及其与田间性信息素诱捕的关系。【方法】通过溶剂浸提和固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)分析大螟雌蛾性信息素Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH的滴度，结合行为观测和多地田间实时性信息素诱捕数据，调查大螟性信息素的生物合成、释放及求偶和交配行为的昼夜节律。【结果】大螟雌蛾腺体内性信息素Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH含量可检测到的时间始于暗期前1 h,暗期后4 h快速增加，暗期8 h为第1次高峰，但光期1 h又一次高峰，光期5 h还可以被显著检测到。分泌至腺体外的性信息素化合物可检测到的时间始于暗期后6 h,高峰期在暗期后10 h,光期后1 h性信息素Z11-16∶Ac滴度达到96.9±20.9 ng/雌。采用溶剂浸提法获得的Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH的比例在暗期平均为2.8±1.9,在光期平均为2.5±0.9,统计上二者没有显著差异，而SPME法获得的Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH的比例在暗期平均为8.5±1.2,在光期平均为5.7±0.6,统计上二者差异显著。产卵器伸出时间发生在暗期6-8 h,产卵器伸出持续时间平均为80.8±4.4 min。大螟的交配发生在暗期4-10 h,交配持续时间平均为83.4±5.0 min。广东、四川、浙江、江苏四省性诱自动计数的田间每日每小时实时计数数据显示，越冬代诱蛾比较集中，之后的世代则比较分散，田间雄蛾的性诱昼夜节律受地理环境、季节和世代等因子的影响。【结论】本研究发现大螟交配和性信息素释放的昼夜节律在时间上不一致，交配时间在暗期较早时段。雌蛾性信息素有效的释放时间范围比雄蛾对性信息素反应的要小。产卵器伸展与雌蛾性信息素化合物的释放速率加快和扩散范围有关。

摘要: 【目的】近年来,大螟Sesamia inferens(Walker)对水稻的为害逐渐加重并成为水稻的重要害虫之一。随着全球气候变暖,大螟的分布区域也在逐渐向北延伸。HSP70家族作为分子伴侣参与生物生长发育并对外界刺激产生响应,对生物功能蛋白质的正确折叠及其转运有着重要意义。本研究旨在明确HSP70家族HSC70基因在大螟不同组织、不同发育阶段以及低温胁迫下的表达差异,初步探讨大螟对环境适应的分子机理。【方法】应用RT-PCR及RACE技术从大螟5龄幼虫中克隆得到HSC70基因;进行基因组验证,得到其基因组序列,分析内含子的位置及大小;应用实时定量PCR技术分析大螟HSC70基因的表达模式。【结果】大螟HSC70基因长2 160 bp,命名为Sihsc70(GenBank登录号:KJ639908),开放阅读框长1 962 bp,编码653个氨基酸,推测分子量为71.6 kDa。其氨基酸序列中含有3个HSP70家族保守序列,在C-末端存在细胞质定位信号,说明大螟HSC70是细胞质热激蛋白家族成员。大螟HSC70基因组序列长度为3 522 bp(GenBank登录号:KJ639909),含有2个内含子,长度分别为685 bp(位于编码区上游)和803 bp(位于编码区内)。在大螟5龄幼虫的不同组织中Sihsc70表达量差异不显著(P>0.05),其中在中肠、后肠和体壁中的表达量较高,在唾腺中的表达量最低;在大螟不同发育阶段中,Sihsc70的表达量在雌成虫最低,较高的3个阶段依次为卵、2龄幼虫和5龄幼虫,分别为雌成虫表达量的6.33,3.21和1.86倍;相对于对照组(27℃),低温胁迫对大螟5龄幼虫HSC70基因表达的影响差异不显著(P>0.05)。【结论】结果说明,大螟HSC70基因在不同发育阶段和幼虫不同组织中具有不同的表达水平,而低温胁迫不能诱导该基因大量表达。

摘要: 昆虫中肠氨肽酶N是Bt毒素的重要受体之一,与Bt毒素的杀虫机制及昆虫Bt抗性的产生密切相关。本研究通过简并引物PCR结合RACE技术克隆并获得大螟Sesamia inferensBt受体蛋白——氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)基因的cDNA序列全长,经NCBI同源比对分析,认为该基因为APN3基因,并将其命名为SiAPN3(GenBank登录号为HQ636624)。序列分析表明,该基因的cDNA序列全长为3411bp,开放阅读框为3018bp,编码1006个氨基酸;预测蛋白质分子量为114kD,等电点为4.95;其推导的氨基酸序列中具有鳞翅目昆虫氨肽酶N典型的结构特征,即含有1个N-和12个O-连接的糖基化位点,N-末端具有18个氨基酸的剪切信号肽,谷氨酸锌化氨肽酶保守结构GAMEN,锌结合位点HEXXHX18E,C-末端具有22个氨基酸的糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚信号肽。采用实时定量PCR研究了SiAPN3在大螟4龄幼虫肠道不同部位和幼虫不同龄期的转录表达谱。结果表明,该基因在幼虫中肠中的表达量最高,其次为后肠,前肠中表达量最低,且中肠和后肠中的表达量显著高于前肠(P<0.05);SiAPN3在3龄幼虫中的表达量最高,1龄幼虫中最低,虽然3、4日龄之间的表达量没有显著差异,但二者均显著高于其他日龄,1,2和5日龄之间不存在显著差异(P>0.05)。该研究为阐明APN基因的功能及大螟对Bt抗性产生的分子机制奠定了基础。