摘要: 采用不同方法对小菜蛾Plutella xylostella(L.)血淋巴进行双向电泳研究,建立了一套适用于小菜蛾血淋巴蛋白质组分析的双向电泳体系。从样品处理方案、等电聚焦时间、染色方法等因素对小菜蛾双向电泳结果的影响进行了分析和优化。结果表明,TCA/丙酮沉淀法提取蛋白损失少,图谱均匀清晰,分辨率和重复性更高。不同长度胶条的最佳上样量不同,胶条长度为7、17、24cm时,最佳上样量依次为2050μg、50300μg、100500μg,而聚焦时间则分别以24000、50000、65000vhr为宜。第二向聚丙烯酰胺凝胶的浓度以12%为宜,电泳后蛋白点呈均匀分布。银染的灵敏度明显高于考马斯亮蓝染色,可以检测出更多的蛋白点,但考马斯亮蓝染色在后续蛋白点质谱鉴定中具有优势。

摘要: 来源于小菜蛾Plutella xylostella(L.)卵表和雌蛾腹部鳞片的挥发性化学物质影响着卷蛾分索赤眼蜂Trichogrammatoidea bactrae Nagaraja、拟澳洲赤眼蜂Trichogramma confusum Viggiani、短管赤眼蜂Trichogramma pretiosum Riley和玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen的搜索行为,为明确这些挥发性化学物质的主要成分,本文利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对小菜蛾卵表和雌蛾腹部鳞片正己烷提取液的化学成分进行分析。结果总共分离到48种挥发性化学物质,其中卵表中16种,雌蛾腹部鳞片中32种。经NIST数据库检索,并与标准图谱比较,应用色谱峰面积归一法测定各成分的相对含量,结果表明,鉴定出卵表中有11种化学物质,占其总挥发性组分总量的93.95%;雌蛾腹部鳞片中有17种化学物质,占其总挥发性组分总量的88.47%。结果表明,小菜蛾卵表和雌蛾腹部鳞片中的主要成分为1236碳的直链和支链饱和烷烃及一些脂肪酸衍生物。

摘要: 【目的】本研究旨在构建用于小菜蛾Plutella xylostella蛹期特异表达基因Br-Z2/3 dsRNA合成的体外原核表达系统,研究RNAi抑制Br-Z2/3基因对小菜蛾Br-Z2/3和细胞凋亡基因表达及化蛹的影响。【方法】构建小菜蛾L4440-Br-Z2/3重组载体,转化大肠杆菌Escherichia coli HT115感受态细胞,经IPTG诱导大量获得Br-Z2/3 dsRNA,显微注射Br-Z2/3 dsRNA至小菜蛾4龄幼虫进行RNAi; qPCR检测干扰Br-Z2/3基因12和24 h后小菜蛾4龄幼虫Br-Z2/3及其下游细胞凋亡基因reaper,caspase-9和Gadd45g的表达量;观察并统计Br-Z2/3 RNAi后小菜蛾4龄幼虫的化蛹率、平均化蛹时间、蛹畸形率和幼虫死亡率。【结果】成功实现了Br-Z2/3 dsRNA的原核表达。qPCR结果表明,RNAi干扰Br-Z2/3后,小菜蛾4龄幼虫Br-Z2/3基因和相关联的细胞凋亡基因reaper表达量显著下降,但caspase-9和Gadd45g表达量显著上升。注射Br-Z2/3 dsRNA的处理组,化蛹率显著低于对照组,且化蛹高峰期推迟,幼虫死亡率显著高于对照组且畸形蛹率增加。【结论】本研究成功构建了用于小菜蛾Br-Z2/3基因dsRNA合成的体外原核表达系统,利用显微注射法对Br-Z2/3进行RNA干扰,证明Br-Z2/3是调控小菜蛾化蛹的关键基因。

摘要: 【目的】昆虫烯虫酯耐性(methoprene-tolerant, Met)蛋白属于bHLH/PAS转录因子家族成员,其与该家族其他成员形成的复合物可介导保幼激素(JH)的信号传导。本研究旨在克隆并表达小菜蛾Plutella xylostella JH受体Met蛋白基因PxMet-1和PxMet-2,纯化其蛋白,分析PxMet-1与PxMet-2与JH的结合模式,为进一步探明PxMet蛋白的功能提供依据。【方法】基于NCBI数据库,克隆验证了小菜蛾PxMet-1和PxMet-2基因的cDNA序列;把这两个基因分别与pGEX-KG载体连接构建表达载体pGEX-KG-PxMet-1和pGEX-KG-PxMet-2,导入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta (DE3)使其表达;分别使用HisTrap(TM) HP与GSTTrap(TM) HP的5 mL柱对PxMet-1和PxMet-2融合蛋白进行纯化;利用分子对接预测软件分析PxMet-1和PxMet-2蛋白与JH的结合模式。【结果】克隆获得的小菜蛾PxMet-1(GenBank登录号:MK697672)和PxMet-2(GenBank登录号:MT996234)序列与已报道的序列基本一致,仅PxMet-2基因序列存在1个非同义突变,突变位点为第41位氨基酸,由甘氨酸(Gly)突变为丙氨酸(Ala)。PxMet-1与PxMet-2蛋白三维结构相似,均包含典型的螺旋-环-螺旋结构。体外原核表达获得具有His和GST双标签的可溶性PxMet融合蛋白,PxMet-1融合蛋白的最优表达条件为0.3 mmol/L的IPTG在16℃下诱导16 h,PxMet-2融合蛋白的为0.1 mmol/L的IPTG在16℃下诱导16 h。PxMet-1和PxMet-2分别经150 mmol/L咪唑和20 mmol/L还原型谷胱甘肽洗脱获得高纯度的融合蛋白。SDS-PAGE和Western blot验证PxMet-1和PxMet-2融合蛋白,分别在89.2和106 kD位置获得条带,与推测大小一致。分子对接分析结果显示,PxMet-1和PxMet-2与JH存在相互作用位点,都是在PAS-B保守结构域,和赤拟谷盗Tribolium castaneum Met的JH结合位点相同。【结论】利用pGEX-KG原核表达系统能有效地在体外表达可溶性的PxMet-1和PxMet-2蛋白,PxMet-1和PxMet-2蛋白很可能是小菜蛾JH的分子受体。本研究为进一步解析PxMet蛋白的功能,深入阐明JH调控小菜蛾发育与生殖的分子机理奠定了基础。

摘要: 【目的】内源性逆转录病毒(endogenous retroviruses, ERVs)是一类在宿主基因组中世代留存的有类似病毒结构的序列元件。本研究在通过前期小菜蛾Plutella xylostella精巢转录组分析发现一个小菜蛾内源性逆转录病毒元件PxERV的基础上,探究该逆转录病毒元件的序列特征及侵染活性,为探明内源性逆转录病毒对小菜蛾的影响奠定基础。【方法】利用生物信息学方法分析鉴定了PxERV在小菜蛾基因组上的序列及结构特点,并用基因克隆和测序得到PxERV的env基因序列;进一步通过MEGA6软件构建了昆虫env基因编码的氨基酸序列与核型多角体病毒包膜糖蛋白的系统发育树。利用qPCR技术检测了env基因在小菜蛾G88品系不同发育时期虫体和精巢中的表达模式及FZ品系成虫和G88品系的成虫和幼虫中env基因拷贝数的变化。利用CRISPR/Cas9介导小菜蛾G88品系中env基因突变,检测PxERV的独立复制活性。【结果】PxERV有LTR-pol-env-LTR结构,其env基因与果蝇Drosophila buzzatii逆转座子osvaldo和粉纹夜蛾Trichoplusia ni内源性逆转录病毒Ted的env基因进化关系较近。PxERV的env基因在小菜蛾G88品系雄成虫精巢中特异性高表达,env基因的拷贝数在小菜蛾FZ品系中的低于在G88品系中的,但在不同发育时期的G88品系中没有差异。G88品系多代自交,突变型env基因在小菜蛾基因组上不断减少,直至完全恢复野生型env基因。【结论】内源性逆转录病毒元件PxERV在小菜蛾世代间存在独立复制活性,但在小菜蛾发育过程中不会独立复制。这种病毒元件可能通过小菜蛾雄性生殖系统实现侵染活性,但侵染机理还需进一步探究。