摘要: 小菜蛾Plutella xylostella L.是世界性十字花科蔬菜的主要害虫,已对多种杀虫剂产生抗性,其中以对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性发展最快。溴氰菊酯是拟除虫菊酯杀虫剂中杀虫毒力最强的品种。我们前期的研究发现,小菜蛾溴氰菊酯敏感品系(DS)和抗性品系(DR)成虫期的蛋白质双向电泳(2-DE)图谱存在显著差异。本研究通过双向电泳技术从小菜蛾4龄幼虫中分离出89个有明显差异的蛋白点,从中选出30个进行串联质谱(MALDI-TOFMS)实验,并利用蛋白质数据库检索这些在抗性品系中表达而在敏感品系中不表达或者不同品系中差异表达的蛋白质的归属、性质和功能,最终成功鉴定出10个蛋白。对其中的3个基因进行了荧光定量PCR验证,发现这些蛋白质在mRNA水平的表达与在蛋白水平的表达是一致的。这些在溴氰菊酯胁迫下差异表达的蛋白为研究溴氰菊酯的作用靶标和作用机理,以及筛选与其抗性相关的蛋白质提供了依据。

摘要: 鞣化激素是调节昆虫表皮骨化和翅膀发育的一种神经激素,尽管已经在许多不同种昆虫上克隆了鞣化激素基因,但是关于小菜蛾Plutella xylostella鞣化激素及其基因的研究至今未见报道。本研究克隆了两个小菜蛾鞣化激素基因Pxbursα和Pxbursβ(GenBank登录号分别为KF498645和KF498646)全长cDNA,其序列长度分别为537 bp和360 bp,与已报道的其他昆虫的鞣化激素氨基酸序列一致性分别为51%68%和37%57%。实时定量PCR分析发现Pxbursα和Pxbursβ均在蛹期表达量高,而在幼虫期和成虫期的表达量低。以Pxbursα部分序列的双链RNA(dsRNA)饲喂小菜蛾4龄末期幼虫,发现蛹期Pxbursα的表达受到了显著抑制,小菜蛾的发育停滞在蛹期而无法正常羽化,并最终死亡。由此推测,小菜蛾鞣化激素基因在蛹期的大量表达对其生长发育和羽化具有重要的作用。

摘要: 热休克蛋白(heat shock protein,HSP)在昆虫应对外界胁迫刺激时起着重要作用。为了系统研究小菜蛾Plutella xylostella HSP基因家族,根据家蚕的HSP蛋白序列,采用本地Blast程序对小菜蛾全基因组数据库进行同源序列检索,从小菜蛾基因组数据库中鉴定了25个HSP基因,包括2个HSP90、8个HSP70和15个sHSP(small heat shock protein,sHSP)基因。小菜蛾、家蚕Bombyx mori、黑腹果蝇Drosophila melanogaster和赤拟谷盗Tribolium castaneum的HSP系统进化分析显示,昆虫的小分子量热休克蛋白sHSP具有很强的种属特异性,HSP70家族的保守性比sHSP强。小菜蛾HSP基因表达模式分析显示,与敏感品系对比,抗性品系(抗毒死蜱和抗氟虫氰品系)中HSP基因具有不同的表达模式。小菜蛾1,2和3龄幼虫HSP基因表达模式较为接近,而与4龄幼虫中的表达模式相差较大;4龄幼虫和蛹中的表达模式相近;雌成虫和雄成虫中的表达模式显著不同,与果蝇精子形成有关的两个热休克蛋白HSP23和HSP27基因[分别为CCG003980.1(Px23.5)和CCG005412.2(Px27.5)],在小菜蛾雄成虫中的表达量显著高于雌成虫。研究结果表明小菜蛾HSP基因不仅在杀虫剂抗性、发育分化,甚至在生殖上均可能起着重要的作用。本研究为深入研究小菜蛾HSP与生长发育、抗逆行为的相互关系奠定了基础。

摘要: 【目的】通过研究茚虫威和高效氯氰菊酯两种杀虫剂对小菜蛾Plutellaxylostella(L.)的亚致死效应,进一步了解农药的杀虫机制,同时为合理使用农药、减少农药给环境和农业生产带来的一系列不良影响提供理论依据。【方法】浸叶法测定茚虫威和高效氯氰菊酯对小菜蛾2龄幼虫的毒力;选择茚虫威的3个实验浓度(TI-LC15,TI-LC30和TI-LC50)和高效氯氰菊酯的3个实验浓度(TB-LC15,TB-LC30和TB-LC50)分别处理小菜蛾2龄幼虫48h,记录各虫态存活率和发育历期,3龄、4龄幼虫及蛹的重量,并记录单雌产卵量和成虫寿命;应用特征年龄-龄期及两性生命表方法,研究不同处理组小菜蛾后代的生长发育、存活率以及种群增长。【结果】TI-LC30,TI-LC50,TB-LC15,TB-LC30和TB-LC50处理组各虫态发育历期比对照组显著延长(P<0.05),3龄、4龄幼虫和蛹的重量以及单雌产卵量均显著低于对照组(P<0.05),但TI-LC15组小菜蛾3龄和4龄幼虫发育历期均显著低于对照组(P<0.05)。TI-LC30,TI-LC50,TB-LC30和TB-LC50组小菜蛾后代的总产卵期显著短于相应对照组(P<0.05),产卵量也都显著降低(P<0.05);TI和TB实验组小菜蛾后代种群内禀增长率rm、周限增长率λ、净生殖率R0以及总生殖率GRR都比对照显著降低(P<0.05)。【结论】低剂量的茚虫威和高效氯氰菊酯能显著抑制处理当代小菜蛾的生长发育和生殖,并对其下一代的生长发育及种群增长也有明显的抑制。

摘要: 杀虫剂抗性是害虫防治中的一个主要挑战。为有效治理抗性,我们必须了解杀虫剂诱导的害虫生理生化变化。目前害虫抗药性的一些机理已经清楚,但更多的相关机制还有待探究。本研究通过蛋白质组学方法检测了小菜蛾Plutella xylostella溴氰菊酯敏感和抗性品系间蛋白质组的表达差异。结果显示:SDS-PAGE胶上有大约300个蛋白差异点,其中23个蛋白点具2.5倍以上的表达差异,通过MALDI-TOF-MS,我们成功鉴定出8个蛋白,其中包括化感蛋白CSP2、铜锌超氧化物歧化酶和peroxiredoxin样蛋白。通过实时定量PCR(real-time quantitativePCR,qPCR)分析了其中5个蛋白的mRNA表达水平,结果表明mRNA表达水平不能真实反映蛋白的表达水平。免疫印迹验证了双向电泳中SOD1的表达差异。本研究有力地证明溴氰菊酯诱导小菜蛾成虫蛋白质组表达变化,这为进一步筛选抗性靶标提供很大的帮助。