摘要: 【目的】载脂蛋白受体(Lipophorin receptor,LPR)在昆虫体内脂类物质的转运中发挥着重要的作用。基于飞蝗转录组数据库获得飞蝗载脂蛋白受体基因LmLPR,分析其基因特性和表达特征,并通过RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术对其生物学功能进行分析,探究LmLPR在飞蝗脂类物质转运中的作用。【方法】基于课题组飞蝗转录组数据库,获得载脂蛋白受体基因,结合飞蝗基因组数据库,获得其全长开放阅读框(ORF)序列,克隆验证后对其编码蛋白序列特性进行分析;利用GENEDOC软件将该蛋白氨基酸序列与其他物种LPR氨基酸序列进行多序列比对,并使用MEGA5.1软件中的Neighbor-Joining方法,将该序列与其它物种的同源序列进行聚类分析;通过RT-qPCR方法对其在5龄第2天飞蝗不同组织部位和不同发育天数表皮中的表达特性进行分析;通过RNAi技术及伊红染色方法对其生物学功能进行分析。【结果】通过克隆和序列分析获得两种飞蝗LPR基因,即长型(LmLPR-L)和短型(LmLPR-S),序列特征分析发现LmLPR-L和LmLPR-S均有1个信号肽,4个表皮生长因子结构域,5个低密度脂蛋白受体YWTD结构域,以及1个跨膜域。不同于LmLPR-L,LmLPR-S在N端比LmLPR-L多一个低密度脂蛋白受体结构域(LmLPR-L含有6个,LmLPR-S含有7个),而在C端缺失38个氨基酸序列。系统进化树分析显示LmLPR-L和LmLPR-S与蜚蠊目德国小蠊BlattellagermanicaBgLPR-L和BgLPR-S聚为一支。RT-qPCR结果显示LmLPR-S在卵巢中高表达,在其他组织部位的表达量较低,而LmLPR-L在翅芽和卵巢中均高表达,在其他组织部位的表达量较低;时期表达显示LmLPR-S和LmLPR-L在蜕皮后表达量均呈现先升高后降低的趋势,分别在第2天和第3天的表达量最高。在4龄期通过RNAi抑制LmLPR的表达后,发现飞蝗能够正常蜕皮,伊红染色结果显示表皮通透性没有显著改变。【结论】飞蝗载脂蛋白受体基因LmLPR主要在翅芽和卵巢中高表达,其下调表达后不影响若虫的正常生长发育以及表皮的通透性。研究结果为深入探究载脂蛋白受体在昆虫表皮脂类物质转运过程中的作用机制提供了基础。

摘要: 飞蝗Locusta migratoria是重要的农业害虫,代谢抗性是飞蝗主要的农药抗性机制之一。与代谢抗性相关的解毒酶系主要有:非专一性酯酶系(Non-specficesterases,ESTs)、谷胱甘肽S-转移酶系(Glutathione S-transferases,GSTs)和细胞色素P450单加氧酶系(Cytochrome P450 monooxygenases,P450s),解毒酶系活力的测定是研究飞蝗农药代谢机制的重要途径。本文详细介绍了飞蝗解毒酶系的测定方法,为蝗虫及其他昆虫解毒酶系的测定提供参考。

摘要: 【目的】飞蝗Locusta migratoria(Linnaeus)是我国乃至全世界广泛发生的重要农业害虫,其种群暴发会给农作物造成重大为害和减产。飞蝗种群发生动态受低温及变温的影响,但低温和变温如何作用于胚胎发育和是否诱导胚胎滞育的发生,目前尚不清楚。【方法】本文在对飞蝗胚胎发育特点观察鉴定的基础上,研究了胚胎发育中期恒定低温诱导、诱导后恢复、发育中期变温诱导及发育早期低温诱导等条件对胚胎发育进程的影响。【结果】研究发现,胚胎发育起点温度下非致死温度7.5℃处理促使胚胎发育历期变异增加,而2530℃高温下胚胎发育整齐。7.5℃处理时间长短对胚胎发育影响不明显,但该低温培育时间长短影响后期常温下的胚胎发育,即7.5℃下长期低温可能促进25℃或30℃下的胚胎的发育。25℃以下变温温度影响胚胎发育进展,但影响胚胎发育的限制因子主要是发育起点以上温度。【结论】因此,温度作为单一环境因子,其特定的低温和变温处理不仅没有诱导胚胎滞育的发生,反而促进后期胚胎在常温下的发育。本研究结果对揭示温度变化对个体发育和种群动态影响及预测飞蝗种群发生有重要的指导意义。

摘要: 【目的】细胞色素P450是分布极其广泛的超家族酶,在昆虫内源及外源化合物代谢中发挥着重要的作用。本文分析了飞蝗Locusta migratoria CYP408B1和CYP409A1基因在不同组织部位的表达差异,并对两种蛋白进行原核表达,为其分子特性和生物学功能的深入研究提供基础资料。【方法】提取飞蝗5龄若虫不同组织部位的总RNA,体外反转录成c DNA,采用Real-time PCR和RT-PCR技术分析飞蝗CYP408B1和CYP409A1在不同组织部位的表达模式,构建表达载体p CW/CYP408B1、p CW/CYP409A1和p AC/CPR,将p CW/CYP408B1和p CW/CYP409A1分别与p AC/CPR在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行共表达。【结果】通过PCR检测,发现CYP408B1和CYP409A1在飞蝗5龄若虫触角、脑、视叶、咽下神经节、胸神经节和附腺中均有表达,其中CYP408B1在附腺中表达量较高。原核表达结果显示,CYP409A1和CPR(NADPH细胞色素P450还原酶)均可表达,蛋白分子量分别约为58 ku和77 ku,但均为包涵体,而CYP408B1未能成功表达。【结论】本文揭示了飞蝗CYP408B1和CYP409A1在不同组织部位的表达模式,并对CYP409A1和CPR进行了原核表达,研究结果为深入探讨飞蝗细胞色素P450基因对杀虫剂的代谢解毒作用提供了实验依据和基础资料。

摘要: 【目的】研究有机磷杀虫剂毒死蜱对飞蝗体内细胞色素P450的影响。【方法】采用酶活力测定法和实时定量PCR技术分别研究了毒死蜱3种亚致死剂量(LD_(10)、LD_(30)和LD_(50))处理飞蝗3龄幼虫24 h后,体内细胞色素P450酶活性及CYP409A1和CYP408B1基因表达量的变化。【结果】不同亚致死剂量毒死蜱处理引起细胞色素P450活性显著性降低,分别为对照组的0.68、0.50和0.62倍。同时通过mRNA水平表达的差异比较显示,飞蝗的两个P450基因CYP409A1和CYP408B1的表达受到抑制,均出现表达量减少的现象。【结论】某些细胞色素P450基因表达受不同亚致死剂量毒死蜱的抑制而使酶的量被降低,从而造成飞蝗整体细胞色素P450酶活性的下降。