摘要: 【目的】昆虫表皮蛋白在昆虫的生长发育、抑制水分蒸发和抵御其他外界不良环境等方面起到重要的作用。通过转录组水平上葱蝇Delia antiqua表皮蛋白基因家族的鉴定及部分基因在非滞育和冬滞育条件下的表达规律分析,为进一步研究葱蝇表皮蛋白在滞育期的抗逆功能奠定基础。【方法】基于转录组数据,通过生物信息学方法对葱蝇表皮蛋白基因进行鉴定分析,系统进化和保守结构域分析并采用实时荧光定量PCR法比较分析了12个基因在葱蝇非滞育和冬滞育不同发育时期的表达变化。【结果】在葱蝇中鉴定出81个表皮蛋白基因,分别属于RR(71个基因)、CPAP(5个基因)和CPLC(5个基因)亚家族,其编码的蛋白质含有92495个氨基酸,分子量约为8.69252.2 k D,等电点为3.909.93。亚细胞定位预测结果显示67个全长表皮蛋白均为外分泌型。12个葱蝇表皮基因在非滞育和冬滞育过程中有明显不同的表达规律。【结论】葱蝇表皮蛋白基因RR-2型的保守基序中发生了基因突变,引起关键氨基酸的替换,这可能暗示它们在非滞育和滞育不同条件下,不同发育阶段中蛹皮结构重建和某些器官的发生方面发挥不同作用。该研究结果为进一步阐明葱蝇滞育蛹皮结构及抗逆功能的研究提供了重要理论基础。

摘要: 【目的】比较分析葱蝇Delia antiqua非滞育与夏滞育蛹的蛋白表达差异,为进一步揭示昆虫滞育的分子调控机理和昆虫防治提供理论基础。【方法】以非滞育和夏滞育的蛹为材料,提取总蛋白;进行双向凝胶电泳和凝胶图像分析,对并差异蛋白质进行MALDI-TOF MS质谱鉴定,获得该点的质量指纹图谱;利用MASCOT软件在NCBI和SWISS PORT蛋白质数据库中进行搜索鉴定。【结果】非滞育和夏滞育蛹的蛋白表达存在显著差异。通过质谱鉴定和生物信息学分析,13个差异表达的蛋白质分别为胶原蛋白、纺锤丝组装非正常蛋白6(SAS6)、5,10-亚甲基四氢叶酸合成酶(MTHFS)、Bnb蛋白(bangles and beads)及其他功能未知蛋白。【结论】葱蝇在夏滞育时期,蛹体内的某些蛋白被上调或下调表达。本研究所鉴定的蛋白中,部分可能是参与滞育相关的蛋白质网络中的成员,它们可能在抗高温、染色体分离、叶酸代谢等生理过程中发挥重要作用。

摘要: 海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)是昆虫海藻糖合成途径中的关键酶之一。本研究通过对葱蝇Delia antiqua海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、序列分析及滞育相关表达的分析,旨在证明该基因在能源合成以及抵御高温和低温环境方面6发挥重要作用,为进一步弄清葱蝇滞育分子机制提供理论依据。根据葱蝇抑制消减杂交文库中的EST序列信息,设计特异性引物,并通过RACE技术克隆了葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因全长cDNA,命名为DaTPS1(GenBank登录号:JX681124),其全长为2904bp,开放阅读框2448bp,编码815个氨基酸,推测其相对分子质量为91.2kD,等电点为5.96。生物信息学分析表明,该基因编码的氨基酸序列具有两个保守结构域,与其他物种TPS具有较高的同源性,其中和黑腹果蝇Drosophila melanogaster亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为92.1%;其蛋白质三维结构有15条大的α螺旋和11股反向平行的β链折叠。RT-PCR分析表明,DaTPS1在葱蝇非滞育、夏滞育和冬滞育期蛹中都有表达,但是非滞育期各时期表达量基本没有变化,而在夏滞育和冬滞育蛹的滞育前期表达量较高,滞育保持期表达量较低,滞育期后期表达量又有所升高。推断在葱蝇蛹夏滞育和冬滞育期前期,TPS1开始催化合成较多的海藻糖以提高滞育期抵御不良环境的能力,滞育保持期蛹的新陈代谢降低,所需能量较少,所以TPS1处于低水平表达状态,而滞育期结束后,蛹生长发育逐渐恢复,所需能量有所增加,TPS1的表达量再次升高。本研究对揭示昆虫TPS在能量代谢通路中的作用及昆虫滞育的分子机理具有一定的科学意义。

摘要: 研究双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点,并设计其测序的通用引物,为今后双翅目昆虫线粒体基因组的研究提供参考和依据。利用比较基因组学和生物信息学方法,分析了已经完全测序的26个双翅目昆虫线粒体基因组的结构特点、碱基组成和保守区,并据此设计了双翅目昆虫基因组测序的通用引物。结果表明:双翅目昆虫线粒体基因组长1450319517bp,其结构保守,含有37个编码基因,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA编码基因和2个rRNA编码基因,此外还包含一段长度差异很大的非编码区(AT富含区)。基因组内基因排列次序稳定,除个别基因外,其余都与黑腹果蝇Drosophila melanogaster基因排列次序一致。基因组的碱基组成不均衡,AT含量在72.59%85.15%之间,碱基使用存在偏向性,偏好使用AC碱基。全基因组的核苷酸和氨基酸序列保守,共鉴定了11个保守区。在保守区内共设计了26对双翅目线粒体基因组测序通用引物,扩增的目标片段都在1200bp以内。将该套通用引物用于葱蝇Delia antiqua线粒体全基因组测序,结果证明其高效、合用。

摘要: 用灭蝇胺、氟铃脲等6种昆虫生长调节剂和对比药剂辛硫磷LC40-50浓度处理葱蝇1龄和3龄幼虫,观察对其生长发育和繁殖的影响;并且研究了葱蝇成虫取食药剂对其繁殖力的控制效应。结果表明:6种药剂中除虫酰肼外,其余都对葱蝇幼虫发育历期、化蛹率、成虫产卵前期、成虫寿命、产卵量有很大影响,对其生长发育和繁殖表现出显著不利性。其中灭蝇胺和氟铃脲处理1龄幼虫后,存活幼虫的历期和成虫产卵前期各延长3天,化蛹率降低26.7%30.0%,成虫寿命缩短22.324.3天,产卵量降低35.5%49.9%;处理3龄幼虫主要导致产生畸形蛹,且正常羽化的成虫寿命降低18.020.67天,产卵量降低45.7%57.8%。成虫连续取食用牛奶稀释的2000倍的药液,能导致产卵前期延长、产卵量减少、卵孵化率降低,幼虫死亡率极高,达95%以上。结果提示,利用成虫补充营养的特性,将灭蝇胺和氟铃脲等混入牛奶或糖水中诱集成虫取食,可有效降低成虫的繁殖力,有助于实现对葱蝇的无公害治理。