摘要: 【目的】明确烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种抑制蛋白基因Btarrestin是否参与吡虫啉耐药性。【方法】根据已有烟粉虱转录组数据,利用RT-PCR克隆Btarrestin的全长序列,进行生物信息学分析。通过qPCR分析Btarrestin在烟粉虱MED隐种各个龄期(卵,1-2龄、3龄、4龄若虫,雌、雄成虫)以及吡虫啉处理(100 mg/L)后成虫中的表达量变化,明确其时空表达模式。利用RNAi技术沉默Btarrestin,观察沉默前后Btarrestin表达量和烟粉虱MED隐种成虫死亡率变化。【结果】成功克隆烟粉虱MED隐种Btarrestin的cDNA序列(GenBank登录号:MK204377),编码区全长1 227 bp,编码409个氨基酸,预测所编码的蛋白分子量约为45.33 kD,理论等电点(pI)为8.38。保守结构域分析表明,Btarrestin具有Arrestin_N和Arrestin_C两个超家族保守结构域,符合抑制蛋白家族特征。分子系统树分析表明,Btarrestin与褐飞虱Nilaparvata lugens的Arrestin亲缘关系最近。Btarrestin的表达量随烟粉虱MED隐种的生长发育逐渐升高,成虫期表达量最高。100 mg/L吡虫啉处理成虫24 h后Btarrestin的表达量较对照增加了2.39倍。RNAi干扰Btarrestin后进行生物测定,烟粉虱MED隐种成虫的死亡率上升了31.27%。【结论】Btarrestin可能与烟粉虱MED隐种对吡虫啉的耐药性有关。

摘要: 双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金黄花叶病毒属病毒是一类重要的植物病毒,主要危害番茄、烟草、棉花等多种经济作物,自然条件下主要由介体昆虫烟粉虱Bemisia tabaci传播。菜豆金黄花叶病毒属病毒在田间的暴发受多种因素的影响,其中一个最重要的因素就是其介体昆虫烟粉虱。因此,明确烟粉虱在田间传播和扩散特定病毒中的作用及影响因素,对于解析病毒病流行的生物学基础具有重要意义。本文综述了烟粉虱对菜豆金黄花叶病毒属病毒的传播及影响因素,并讨论了病毒对媒介昆虫的适应及其机制。菜豆金黄花叶病毒属病毒和烟粉虱都为全球分布的有害生物,通过生物信息学的分析发现,两者都呈现地域相关的遗传多样性。而在生物学的研究中发现,烟粉虱隐存种往往对与其起源于同一地区的病毒具有较高的传播效率。这些发现为进一步解析烟粉虱对菜豆金黄花叶病毒属病毒的传播提供了重要的参考。

摘要: 【目的】本研究旨在从烟粉虱Bemisia tabaci中东-小亚细亚1隐种(Middle East-Asia Minor 1, MEAM1)中克隆磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase, PHGPX)基因,鉴定其在烟粉虱不同发育阶段及吡虫啉处理不同时间后雌成虫体内的表达情况,明确其在烟粉虱应对外界环境压力中的功能。【方法】利用3′RACE克隆和测定烟粉虱MEAM1隐种内PHGPX基因的cDNA全长序列,并对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析;利用定量RT-PCR技术对该基因在烟粉虱MEAM1隐种不同发育阶段及吡虫啉处理不同时间后雌成虫体内的表达量进行分析。【结果】获得了烟粉虱MEAM1隐种两个磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶基因的全长cDNA序列,分别命名为BtB-PHGPX1(GenBank登录号:KY312116)和BtB-PHGPX2(GenBank登录号:KY312117)。序列分析表明,BtB-PHGPX1基因开放阅读框全长732 bp,编码243个氨基酸;BtB-PHGPX2基因开放阅读框全长567 bp,编码188个氨基酸。序列比对结果表明两基因的编码蛋白内均具有谷胱甘肽过氧化物酶保守的半胱氨酸、谷氨酰胺和色氨酸残基位点。BtB-PHGPX1在烟粉虱MEAM1隐种卵内表达量显著高于其在若虫、伪蛹、雌成虫和雄成虫内的表达量,BtB-PHGPX2在烟粉虱MEAM1隐种卵内的表达量显著低于其在若虫、伪蛹和雌成虫内的表达量(P<0.05)。BtB-PHGPX1和BtB-PHGPX2在雌成虫内的表达量均显著高于雄成虫内。吡虫啉处理雌成虫2 h时两基因的表达量均较对照显著提高(P<0.05),处理后5, 10和24 h时其表达量均较对照显著下降(P<0.01)。【结论】本研究克隆了烟粉虱MEAM1隐种两个PHGPX基因的序列全长,明确了其在不同发育阶段及吡虫啉处理不同时间后雌成虫体内的差异表达,推测PHGPX在烟粉虱抵御环境压力及杀虫剂胁迫时可能发挥着重要的防御作用。

摘要: 【目的】漆酶-1(LAC1)在粉虱-植物互作中发挥重要作用,本研究旨在探讨烟粉虱Bemisia tabaci MEAM1隐种和温室粉虱Trialeurodes vaporariorum两种存在竞争关系的粉虱中LAC1基因表达模式是否存在差异。【方法】测定烟粉虱MEAM1隐种和温室粉虱唾液漆酶-1活力;对温室粉虱LAC1基因进行了克隆和测序;通过荧光定量PCR测定和比较了LAC1在两种粉虱不同发育阶段和成虫不同组织中的表达谱以及取食外施水杨酸(0. 5 mmol/L)的番茄植株后两种粉虱不同发育阶段和成虫不同组织中LAC1的表达水平,同时检测了成虫存活率和产卵量。【结果】酶活力测定结果表明两种粉虱的唾液中漆酶-1活力差异不显著。温室粉虱PCR扩增后得到大小639 bp的LAC1基因中间片段。发育表达谱结果表明,LAC1基因在两种粉虱各个发育阶段均有表达,在烟粉虱MEAM1隐种成虫期表达量逐渐升高,而在温室粉虱各发育时期的表达量无显著差异;烟粉虱MEAM1隐种成虫期LAC1的表达量高于温室粉虱。组织表达结果表明,LAC1在两种粉虱成虫的头胸部、中肠和腹部残骸中均有表达,但在中肠中丰度最高。取食外施水杨酸番茄植株的烟粉虱MEAM1隐种,随取食时间的延长成虫存活率下降,与对照(取食喷施清水的植株)相比差异显著。羽化后14 d时,取食外施水杨酸植株的烟粉虱MEAM1隐种存活率仅为对照的一半,而取食外施水杨酸植株的温室粉虱的存活率与对照相比差异不显著。无论是取食外施水杨酸的植株还是取食对照植株,烟粉虱MEAM1隐种体内LAC1表达量和产卵量均高于温室粉虱。【结论】LAC1在两种粉虱体内表达模式存在差异,这可能在两种粉虱的竞争适应中具有一定作用。

摘要: [目的]共生菌与宿主昆虫先天免疫有效协同是维持其与宿主互惠关系的重要生理基础。Rickettsia是烟粉虱Bemisia tabaci体内的优势共生菌,本研究旨在探索Rickettsia对烟粉虱不同日龄成虫免疫基因表达的调控作用。[方法]利用qRT-PCR检测和比较感染和不感染共生菌Rickettsia的烟粉虱成虫中免疫关键因子溶菌酶基因BtLyz1和防御素基因Btdef的表达量;利用qRT-PCR检测感染Rickettsia的初羽化24 h内成虫、3(7日龄以及大于15日龄成虫中BtLyz1和Btdef及细胞凋亡基因BtCaspase和Rickettsia 16S rRNA基因的表达量;分析烟粉虱不同日龄成虫中Rickettsia16S rRNA基因的表达量与BtLyz1和Btdef表达量的相关性。[结果]与不感染共生菌Rickettsia的烟粉虱成虫相比,感染Rickettsia的烟粉虱成虫中BtLyz1和Btdef的表达量显著提高。感染Rickettsia的大于15日龄烟粉虱成虫中BtCaspase的表达量最高;在3-7日龄烟粉虱成虫中Rickettsia16S rRNA基因、BtLyz1和Btdef的表达量显著高于初羽化24 h内和大于15日龄成虫中的。烟粉虱初羽化24 h内和3-7日龄成虫中Rickettsia 16S rRNA基因表达量与BtLyz1和Btdef的表达量呈显著正相关,而大于15日龄成虫中Rickettsia 16S rRNA基因表达量与BtLyz1和Btdef的表达量无相关性。[结论]共生菌Rickettsia能够上调宿主烟粉虱免疫相关基因表达量,但宿主机体开始衰老后该调控作用即明显下降。