摘要: 昆虫几丁质酶参与昆虫蜕皮、消化、防御及免疫等多种生理过程,在昆虫的变态和发育中发挥着重要作用。本研究采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆获得小菜蛾Plutella xylostella几丁质酶基因,命名为PxyChi。该基因开放阅读框长1677 bp,编码558个氨基酸,推测的蛋白分子量为62.03 kDa。氨基酸序列分析表明,小菜蛾几丁质酶第1-19位氨基酸为蛋白的信号肽,且该序列具有典型昆虫几丁质酶的4个保守氨基酸序列。蛋白结构域分析表明,PxyChi属于几丁质酶Group II家族。进化树分析表明:PxyChi与同属鳞翅目二化螟Chilo suppressalis的几丁质酶亲缘关系最近,为75.5%。不同发育时期的荧光定量PCR分析表明,PxyChi在小菜蛾各个发育时期的表达量不同,其中PxyChi在2、3、4龄幼虫、蛹和成虫中的表达量分别是1龄幼虫的28.22、0.76、0.50、84.83和286倍,PxyChi在成虫的表达量最高。暗示PxyChi蛋白可能参与小菜蛾蛹期旧表皮降解和成虫翅的发育等生理过程。本研究可为探索几丁质酶在小菜蛾发育中的功能提供理论依据。

摘要: 研究近交种群的清除效应对深入探索昆虫近交衰退的遗传机理具有重要作用。本文在连续近交10代的基础上,采用年龄-龄期、两性生命表方法分析回交对小菜蛾近交衰退的清除效应,结果显示,回交1代即可显著提升近交小菜蛾卵的孵化率、成虫前期存活率与繁殖力,雌、雄成虫寿命也显著延长,回交小菜蛾的种群适合度达到杂交种群的水平。其中,回交小菜蛾的单雌产卵量甚至显著高于杂交种群。回交小菜蛾种群的内禀增长率、周限增长率、净增殖率也显著提高,与杂交种群相比无明显差异。同时,对种群数量的模拟发现,回交与杂交小菜蛾的种群数量变化趋势均较一致,60 d时回交与杂交各代种群数量均达到108以上。该结果为进一步研究揭示小菜蛾近交衰退的遗传机理奠定基础。

摘要: 肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition protein, PGRP)对于昆虫来说是一种高度保守的病原识别蛋白。为阐明PGRP-S2在小菜蛾Plutella xylostella抵抗病原微生物过程中的作用,本研究结合RT-PCR和RACE技术克隆得到小菜蛾PGRP-S2基因的cDNA全长序列,命名为PGRP-S2(GenBank登录号:MG570190)。生物信息学分析结果表明,PGRP-S2的开放阅读框为588 bp,编码195个氨基酸;蛋白质预测分子量为21.46 kDa,理论等电点为8.46;编码蛋白具有PGRP超家族保守结构域和酰胺酶结构域,是典型的肽聚糖识别蛋白,包含一条信号肽,不存在跨膜结构;同源序列比对和系统进化树分析表明PGRP-S2与家蚕Bombyx mori的BmPGRP-S1进化距离最近。利用大肠杆菌Escherichia coliBL21(DE3)高效表达重组蛋白PxPGRP-S2,利用倒置显微镜及平板涂布观察重组蛋白对大肠杆菌E.coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus的作用,结果表明PxPGRP-S2蛋白能够与两种细菌发生结合并凝集细菌,但不具备直接杀菌功能。本研究为进一步研究基于PGRP-S2介导的小菜蛾免疫防御反应提供基础。

摘要: 河生肠杆菌Enterobacter amnigenus为小菜蛾Plutella xylostella幼虫肠道优势可培养格兰氏阴性细菌，本文系统地阐述了河生肠杆菌在养分需求和环境适应力上的生物学特性。采用Biolog代谢表型技术，系统地研究了E.amnigenus的碳、氮、磷、硫需求及其在各种环境下的适应力。河生肠杆菌具有广泛的营养需求，可代谢38.42%的供试碳源、98.42%的供试氮源，以及100%的硫源和100%的磷源；高效代谢的碳源和氮源分别为有机酸类和糖类、及氨基酸类和肽类化合物。它表现出95种生物合成途径。河生肠杆菌具有广泛的环境适应力，能分别在高达6.5%氯化钠、5%硫酸钠、6%氯化钾、20%乙二醇、6%甲酸钠、4%尿素、10%乳酸钠、50 mmol/L苯甲酸钠(pH5.2)、200 mmol/L磷酸钠(pH7.0)、100 mmol/L硫酸铵(pH8.0)、100 mmol/L亚硝酸钠和100 mmol/L硝酸钠的渗透溶液中生长，而不能在11%～12%的乳酸钠渗透溶液中生长；其适应pH值范围为4.5～10.0,最适约为9.0。在多种氨基酸的作用下，河生肠杆菌具有脱羧酶和脱氨酶活性。小菜蛾肠道细菌河生肠杆菌具有广泛营养需求特性、渗透压与pH环境适应力。

摘要: 为了明确玫烟色棒束孢Isaria fumosoroseus与常用农药的相容性，本研究测定了7种常用农药制剂对玫烟色棒束孢菌丝生长、孢子萌发以及产孢量的影响，测试了相容性较好杀虫剂与玫烟色棒束孢混用对小菜蛾Plutella xylostella Linnaeus的防治效果。结果表明，田间使用浓度下，氯虫苯甲酰胺、双丙环虫酯和四氯虫酰胺对菌丝抑制作用相对较小，田间浓度和亚致死浓度的阿维菌素对菌丝生长具有促进作用。所有供试农药在田间使用浓度下对孢子萌发均具有明显抑制作用，抑制作用随农药浓度降低而减弱，其中噻虫啉和四氯虫酰胺对孢子萌发抑制作用相对较小。所有测试药剂对产孢量具有显著抑制作用，抑制作用随农药浓度降低而减弱，其中噻虫啉和氯虫苯甲酰胺抑制作用较小。玫烟色棒束孢3种浓度(9×10~7、9×10~6、9×10~5个孢子/mL)分别与次亚致死剂量四氯虫酰胺混用对小菜蛾的LT_(50)分别为2.19 d、2.94 d、5.16 d,杀虫速度高于单用相应浓度真菌处理(2.34 d、3.29 d、5.33 d)和四氯虫酰胺单独处理(10.60 d)。综合分析结果表明，低剂量的四氯虫酰胺、噻虫啉和氯虫苯甲酰胺与玫烟色棒束孢相容性相对较好，是田间菌药混用可供选择对象；次亚致死剂量的四氯虫酰胺与真菌混用防控小菜蛾具有协同增效作用。