摘要: 细胞色素P450(P450s,CYPs)超基因家族是由数量众多、功能复杂的一类血红蛋白酶基因所组成,对许多结构多样的外源与内源化合物起着氧化代谢的作用。本文系统地综述了家蚕Bombyx mori基因组中P450s的数量与种类,其数量比食腐昆虫和杂食性的植食昆虫少,但比意大利蜜蜂Apis mellifera多,在基因组中大多呈串联重复排列,基因结构与系统进化树之间有着紧密的联系。家蚕与黑腹果蝇Drosophila melanogaster P450s的比较基因组学分析发现,存在10对直向同源基因,但CYP3与CYP4集团(Clan)的P450s表现出种属特异性扩增。家蚕P450s与其蜕皮激素和保幼激素合成代谢有关,并涉及到对氟化物与杀虫剂抗性。家蚕作为鳞翅目昆虫的代表,通过对其P450s的研究,可望为其他昆虫,特别是鳞翅目昆虫的生长发育研究和抗性治理提供理论依据和研究模式。

摘要: RNA沉默是昆虫用来抵御病毒入侵的一种普遍而又进化保守的防御机制,而昆虫病毒也会相应地编码沉默抑制子来破坏宿主的防御功能。本文主要结合果蝇的相关研究成果对昆虫RNA沉默抗病毒机制、RNA沉默抑制子的作用特征及宿主与病毒的共进化关系做一综述。研究表明,由小干扰RNA(small interfering RNAs,siRNA)介导的RNA干扰在果蝇抗病毒防御机制中发挥重要作用。果蝇中Dicer-2(Dcr-2),argonaute-2(AGO2)和双链RNA结合蛋白R2D2是siRNA干扰途径中的3个关键组分,这3个基因的缺失或突变会显著提高果蝇对RNA病毒的感受性。此外,果蝇中还鉴定了其他与RNA干扰密切相关的基因,如vasa intronic gene,aubergine,armitage,rm62和piwi,它们在抗病毒感染中同样发挥重要作用。果蝇病毒中已鉴定出3种RNA沉默病毒抑制子(viralsuppressors of RNAi,VSRs),分别为果蝇FHV病毒沉默抑制子FHV-B2、果蝇C病毒沉默抑制子DCV-1A及果蝇CrPV病毒沉默抑制子CrPV-1A。FHV-B2和DCV-1A通过与dsRNA或siRNA结合抑制RNA沉默,而CrPV-1A通过与AGO2结合阻止RISC的形成抑制RNA沉默。在漫长的进化过程中,病毒和宿主相互博弈,协同进化。昆虫抗病毒沉默途径中的关键组分通过保持持续和快速进化来对抗高度变异的VSRs。

摘要: 虽然昆虫杆状病毒表达系统在蛋白表达领域得到了广泛的应用,但由于不能表达复杂的末端唾液酸化的N-糖链,使得该系统在生物制药行业的应用受到了很大的限制。通过比较哺乳动物细胞和昆虫细胞内糖基化途径可知,其起始步骤一致,之后再发生分化,主要表现为3方面,即昆虫细胞内缺乏哺乳动物细胞所具备的N-乙酰葡萄糖氨转移酶II、半乳糖基转移酶/N-乙酰氨基半乳糖转移酶、α-2,3-唾液酸转移酶和α-2,6-唾液酸转移酶等延长N-糖链的糖基转移酶;另外,昆虫细胞内具有能够特异性地将蛋白质末端的N-乙酰氨基葡萄糖残基从GlcNAcMan3GlcNAc(±α3/6-Fuc)GlcNAc上切除的N-乙酰氨基葡萄糖苷酶及核心α-1,3-岩藻糖基转移酶。本文从上述异同出发,综述了克服昆虫细胞内不能表达人源化糖蛋白这一缺陷所进行的N-糖基化途径的改造研究——主要集中在昆虫细胞内GlcNAcase的抑制和昆虫细胞内GnT2,GalT/GalNAcT,ST3及ST6等基因的导入等方面,结果表明经改造的昆虫细胞可表达人源化糖蛋白,这将极大地拓宽昆虫杆状病毒表达系统的应用领域。本文还探讨了选择特殊细胞系及特殊培养条件以在昆虫细胞内表达唾液酸化蛋白的可行性。

摘要: 为了研究昆虫病原真菌对松毛虫的致病机理,提供北方地区松毛虫生物防治的科学依据,本研究采用球孢白僵菌Beauveria bassiana(Bals.)Vuillemin菌株1573感染油松毛虫Dendrolimus tabulaeformisTsaietLiu,通过扫描电镜和石蜡切片光学显微镜观察技术,研究了菌株的感染过程和虫体的组织病理学变化。结果表明,该病原真菌通过穿透表皮入侵油松毛虫,染菌后24 h,观察到分生孢子附着于头部的颅顶,单眼、触角和口器的基部,在胸、腹部附着于毛簇、毛瘤、棘状突和节间褶。染菌后36 h,孢子萌发长出菌丝,在入侵部位,菌丝的端部特化成附着胞和侵入钉。染菌后48 h,菌丝依靠机械力和胞外酶的作用穿透表皮,虫体表皮出现了裂痕和黑化。染菌后72 h,菌丝已进入体腔,感染血淋巴、脂肪体、肌肉、消化道、丝腺和神经组织,并利用血液和内部组织器官作为营养大量繁殖,此时,虫体发涨,表皮变暗。染菌后96 h,菌丝占据了松毛虫的血腔,内部的组织结构被完全瓦解,松毛虫死亡。最后,菌丝冲破体壁,在尸体表面长出新的分生孢子。这些结果说明,球孢白僵菌B.bassiana菌株1573是一种油松毛虫的高致病性菌株,可以引起虫体的一系列组织病理变化而致其死亡。

摘要: 水果和蔬菜是二大类最主要的虫媒作物,在农业生产中占据十分重要的地位,但是近几十年来授粉昆虫在多国出现了不同程度的下降,影响了农业生产的经济效益。为了明确中国主要授粉昆虫的现状以及昆虫授粉在中国水果和蔬菜生产中的经济地位,本文分析了1961-2009年间中国主要授粉昆虫蜜蜂的数量动态以及水果和蔬菜种植的变化特征;并以2008年种植的与人类食品密切相关的44种水果和蔬菜为研究对象,引入农作物对昆虫授粉的依赖性参数,应用生物经济学的方法评估了昆虫授粉对中国水果和蔬菜产生的经济价值。结果表明:1961-2009年的49年之间,中国主要授粉昆虫蜜蜂蜂群数量增加了161%,水果和蔬菜种植面积增加了472%,产量增加了833%。中国水果和蔬菜中虫媒作物产量的提高,与作物种植面积的增长密切相关(r=0.995,P<0.01),也与主要授粉昆虫蜜蜂蜂群数量增加有关(r=0.804,P<0.01)。2008年昆虫授粉对中国水果和蔬菜产生的经济价值为521.7亿美元,占44种水果和蔬菜总产值的25.5%。水果类对昆虫授粉的依赖程度较高,授粉产生的经济价值大于蔬菜类。在昆虫授粉的贡献中,苹果、西瓜、梨、芒果和李占据前5位。昆虫授粉对中国水果和蔬菜产生的经济价值十分巨大,中国水果和蔬菜对昆虫授粉的依赖程度超过15.9%的全球平均水平。随着中国水果和蔬菜种植面积的持续增长,中国需要更多的授粉昆虫为其提供授粉服务。