一、关于Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirusg中文译名的建议(论文文献综述)
类承凤,胡葭,何峰,沈蜜,孙修炼[1](2021)在《杆状病毒新的分类地位和书写方式》文中指出2020年10月ICTV更新了主要病毒名录,该文件新增了纳尔达病毒纲Naldaviricetes和勒乏病毒目Lefavirales。勒乏病毒目含中有包括杆状病毒科Baculoviridae在内的3个科,而杆状病毒科分为4个属:甲型杆状病毒属Alphabaculovirus、乙型杆状病毒属Betabaculovirus、丙型杆状病毒属Deltabaculovirus和丁型杆状病毒属Gammabaculovirus,该名录中杆状病毒科有85个主要种。根据ICTV网站病毒名称和种名的书写规范,杆状病毒的种名由其宿主昆虫的种名和病毒特性词(如nucleopolyhedrovirus和granulovirus)组成,其中宿主昆虫的属名首字母大写,其余字母均小写。病毒的种名(在用于系统分类时)书写全部用斜体,但其他情形时病毒名称(包括其宿主的属和种名)均采用正体书写。杆状病毒名称的缩写一般采用宿主属名和种名的前两位双字母+病毒特性词缩写的方式,但16种传统杆状病毒的缩写仍沿用宿主的属名和种名首位单字母+病毒特性词的缩写的方式。
南昊[2](2016)在《AcMNPV LEF-10朊蛋白聚集特性的研究》文中研究说明AcMVPV LEF-10是一种病毒的晚期表达因子,对病毒晚期基因的表达起重要的调控作用。先前的研究发现,在原核细胞E.coli或真核细胞Sf9细胞中,LEF-10均会形成难解离的高分子量复合体,且这种复合体具有强烈抵抗SDS解聚的特性。这种现象罕见报道。本研究分为两部分,第一部分通过细胞生物学、免疫学技术观察并检测LEF-10的聚集现象及其聚集特性;第二部分通过酵母红白表型鉴定系统,对LEF-10的朊蛋白特性进行研究,通过一系列截断型突变体和氨基酸点突变型突变体对LEF-10的朊蛋白结构域与朊蛋白关键氨基酸位点进行鉴定。第一部分,本研究首先构建了vAc/P(lef-10)-LEF-10-His重组病毒,通过免疫荧光技术检测到,在被感染的Sf9细胞中,在其天然启动子调控下表达的LEF-10会形成点状聚集。接着,本研究对天然LEF-10的起始表达时间进行了研究。Western blot结果显示,LEF-10-GFP-His至晚从感染后8h开始表达,蛋白表达量逐渐增大。另外,在HEK 293T细胞中,双分子荧光互补技术证实,LEF-10自身与LEF-101-65自身及二者间均存在相互作用,再次验证了LEF-10的诱导聚集倾向。第二部分,LEF-1027-78的分子量质谱分析得知,LEF-1027-78以单体、二聚体、三聚体、四聚体的形式存在,这种多聚化特性与朊病毒的聚集现象有相似之处。对于LEF-10朊病毒的特性研究是通过酵母红/白表型鉴定系统进行的。该系统认为,白色菌落表型代表插入的蛋白质因含有PrD(Prion Domain)而发生聚集;而红色菌落表型代表插入的蛋白质因不含PrD而未发生聚集。pSup35N1-5MC质粒与敲除Sup35基因的LJ14酵母共同构成的酵母红白表型鉴定系统。首先,利用酵母红白表型鉴定出LEF-101-48、LEF-101-65、LEF-10均为Prion,且均能被盐酸胍不同程度低“治愈”。接着对LEF-10进行氨基酸序列分析,根据保守氨基酸位点的分布情况,将LEF-10分为三个保守结构域(C1、C2、C3),再根据三个保守结构域构建5个截断型LEF-10(LEF-101-41、LEF-1035-62、LEF-1054-78、LEF-101-62、LEF-1035-78)。酵母红白表型鉴定结果表明,LEF-101-41(即C1区)产生聚集现象,含有朊病毒结构域。接着在LEF-101-41区域内进行更为精细的截断,构建了19个截断型LEF-10(LEF-101-34、LEF-101-33、LEF-1012-41、LEF-1012-34、LEF-1012-33、LEF-1013-41、LEF-1013-34、LEF-1013-33、LEF-1016-41、LEF-1016-34、LEF-1016-33、LEF-1014-32、LEF-1014-31、LEF-1014-30、LEF-1014-29、LEF-1015-32、LEF-1015-31、LEF-1015-30、LEF-1015-29,酵母红白表型鉴定结果表明,LEF-10的精确朊病毒结构域为LEF-1014-32。为了研究LEF-10朊蛋白的关键氨基酸,分别在LEF-10和LEF-101-41中对8个高度保守的氨基酸进行点突变,构建了16个点突变型LEF-10(LEF-101-41L12A、LEF-101-41I13A、LEF-101-41V16A、LEF-101-41N20A、LEF-101-41L21A、LEF-101-41I24A、LEF-101-41I29A、LEF-101-41V33A、LEF-10L12A、LEF-10I13A、LEF-10V16A、LEF-10N20A、LEF-10L21A、LEF-10I24A、LEF-10I29A、LEF-10V33A,经过酵母红白表型鉴定,点突变对LEF-10的聚集都产生了破坏作用,这种现象表明,这8个疏水氨基酸均为LEF-10的朊蛋白聚集关键氨基酸。综上所述,本研究基本证明LEF-10是一种类朊蛋白。先前报道的朊蛋白仅在哺乳动物及真菌中发现,本研究在病毒中首次发现类朊蛋白。本研究中的新发现拓展了类朊蛋白的概念范围,并为类朊蛋白是生物界普遍存在的现象这一假设提供了新的证据。本研究鉴定出LEF-10的朊蛋白结构域和朊蛋白关键氨基酸位点,从蛋白质二级结构角度初步解释了LEF-10强烈聚集倾向的成因,这为深入研究LEF-10的朊蛋白聚集特性及LEF-10在Ac MNPV生命活动中的功能奠定了一定的研究基础。
许兰杰[3](2013)在《小麦抗蚜机制研究及利用植物介导的RNAi创制小麦抗蚜新种质》文中研究指明麦蚜是小麦生产中的主要害虫之一,麦蚜通过吸取植物汁液、排泄蜜露、分泌毒素、传播病害等方式严重影响小麦产量和品质。近年来,随着麦田水肥条件的改善和农业生态环境的变化,麦蚜危害日趋加重;我国麦蚜防治主要依靠杀虫剂,不仅有害人类健康,而且污染环境,甚至造成害虫产生抗药性。本文通过对孕穗期和灌浆期小麦品种(系)的田间抗蚜性进行评价,研究抗、感蚜小麦的生理生化机制,旨在为下一步抗蚜育种提供参考;并以植物介导的RNAi技术创制抗麦长管蚜新种质。主要研究内容如下:1、本研究在自然感虫的条件下,于2010/2011和2011/2012年度在中国农业大学上庄实验站采用蚜量比值法分别对孕穗期和灌浆期的150份小麦品种进行田间抗蚜性鉴定,结果表明,08P20、KOK1679、衡6632、冀38、临抗15号和漯麦4号等6个品种(系)在孕穗期和灌浆期达到中抗及以上水平。利用55对SSR标记检测了43份不同抗蚜性品种(系)的遗传多样性;其中等位变异共有370个,平均每个引物检测6.7个,等位变异范围为2~18个;多态性信息量在0.04~0.88之间,平均为0.65;43个小麦品种间的相对遗传距离在0.30~0.90之间,平均为0.52;SSR标记聚类分析在相对遗传距离为0.55处将43个材料分为5大类群。2、对小麦灌浆期生理机制、形态特征与其蚜量比值进行了研究,结果表明,小麦株高、穗长、小穗数、旗叶长和抽穗期与其蚜量比值呈显着相关,而旗叶宽、叶夹角、穗下节长、芒长和穗密度与抗蚜水平无显着相关。蚜虫侵染小麦植株后,旗叶游离脯氨酸含量、总酚含量、苯丙氨酸解氨酶活性均比对照增加,且增加量与抗蚜水平呈显着相关;蚜虫侵染会使旗叶可溶性糖含量和总蛋白含量比对照降低,且损失量与抗蚜水平呈显着相关。3、克隆了麦长管蚜羧酸酯酶基因(CbE E4)、脂蛋白脂肪酶基因(LPL)和嗅觉相关蛋白Gqa基因片段,CbE E4与豌豆蚜(GenBank:X74554)序列相似性为83.1%,LPL片段与豌豆蚜序列(GenBank:XM-0019507372; XM-001944358.2; FF314537)相似性分别为86.79%、75.37%、78.86%,Gqa基因与麦长管蚜序列(GenBank:EF638906)相似性为98%。麦长管蚜不同龄期(1龄、2龄、3龄、4龄、成虫)的CbE E4表达量呈上调趋势,而LPL基因和Gqa基因在不同龄期表达量无显着差异,且辛硫磷溶液能够诱导3个基因表达量比对照增加。转羧酸酯酶基因株系dsCbE1-5和dsCbE2-2使麦长管蚜CbE E4表达量显着降低、羧酸酯酶活性降低,并抑制了麦长管蚜繁殖量。麦长管蚜取食转脂蛋白脂肪酶基因株系dsLPL-1和dsLPL-4第5天时,能分别使麦长管蚜脂蛋白脂肪酶基因表达量比对照下调27.6%、11.4%;其中dsLPL-1能显着抑制麦长管蚜的繁殖率,而dsLPL-4对麦长管蚜繁殖率无显着影响。蚜虫取食转嗅觉相关蛋白基因株系dsGqa6-4叶片第1天、3天和7天,分别使Gqa基因表达量比对照下调6.8%、11.4%、12.8%,当麦长管蚜取食转基因株系第11天时,转基因株系上的蚜虫总量比对照减少了21%;当麦长管蚜取食转基因株系dsGqa6-4第15天时,蚜虫总量比对照减少了26%,但未达到显着水平。
申光茂[4](2013)在《桔小实蝇消化和解毒代谢相关基因鉴定及其对药剂胁迫的应激反应》文中指出昆虫通过消化代谢从食物中吸收营养物质,为自身的生长、发育和生殖提供必要的能量,同时通过解毒代谢抵御在取食和活动中接触到的外源毒素对自身的不利影响,这是昆虫体内两条非常重要的代谢通路。而由于此前相关分子生物学信息的不足,关于消化代谢和解毒代谢的研究,往往仅局限于某几个基因或者酶的特性解析,对大多数昆虫的消化和解毒代谢系统的分子生物学信息还缺乏全面的了解。随着第二代高通量测序技术的出现和成熟,使得即使在缺乏全基因组信息的情况下,也可以快速、高效的在转录组水平上获得某一个个体、器官或者组织的基因信息。该技术在昆虫研究中的应用和推广,极大地推动了昆虫分子生物学研究的进程。本学位论文以果树重要害虫桔小实蝇为研究对象,利用高通量测序技术,对其不同发育阶段的基因表达谱进行了检测,在发掘不同发育阶段差异表达基因的同时,明确了桔小实蝇体内主要消化酶和解毒代谢酶在不同虫态的表达分布情况。中肠是昆虫体内的第二大器官,是消化食物和吸收营养的主要场所,也是进行解毒代谢、阻隔外源毒素的一大屏障,因此进一步利用转录组测序技术在整体水平上解读了桔小实蝇幼虫中肠转录本信息,对功能基因进行了注释,为相关分子生物学研究的开展提供了充实的数据。并且从害虫防治的角度出发,围绕中肠的主要功能,筛选鉴定出了与食物消化、有毒物质代谢以及dsRNA作用通路上相关的基因,解析了它们的序列特征和系统进化关系。进而根据得到的丰富的基因信息,在内参基因筛选的基础上,利用qPCR技术系统开展了桔小实蝇解毒代谢酶基因(CCEs, P450s和GSTs)和消化酶基因在高效氯氰菊酯胁迫下的应激表达模式研究。研究发现桔小实蝇应对药剂胁迫时可能存在组织间的能量再分配,即通过组织间能量的转移和集中,高效表达解毒代谢酶基因的应对机制。本研究的主要结果如下:1桔小实蝇不同发育阶段基因表达谱分析1.1不同发育阶段基因表达谱测序概况以采自海南并在实验室建立的桔小实蝇种群为试虫,分别从卵、幼虫、蛹以及成虫体内提取高质量RNA,在Illumina HiSeq2000上进行基因表达谱测序。获得的数据提交至NCBI的SRA数据库,登录号分别为SRA043792, SRA043786,SRA043785以及SRA043783。经过对数据的统计分析发现,4个样品的reads数均在5百万以上,且所含有的低质量reads、不确定碱基以及接头序列的比例都低于1%,以数据库中已公布的桔小实蝇不同发育阶段转录组数据为参考,对4个发育阶段的基因表达谱序列进行比对后,有超过65%的序列的覆盖度达到50%以上,说明表达谱测序的质量较高。1.2不同发育阶段差异表达的基因按卵期和幼虫期、幼虫期和蛹期、蛹期和成虫期的分组对4个基因表达谱进行两两对比,统计桔小实蝇不同发育阶段差异表达的基因数量发现,卵期和幼虫期之间差异表达的基因数量最多。与卵期相比,幼虫期分别有7352和8164个基因的表达存在上调和下调的现象。蛹期和幼虫期相比,共有7581个基因在表达丰度上存在显着差异,在蛹期表达上调的基因数量为3786个,表达下调的基因数量为3795个。蛹期与成虫期相比,在表达丰度上存在显着差异的基因有10272个,其中在成虫期表达上调的基因数(3077)远少于表达下调的基因数(7195)。通过对各个发育阶段差异表达显着的基因进行功能分析发现,在卵期表达丰度较高的基因主要涉及胚胎发育和细胞分裂,而幼虫期则主要参与能量代谢以及肌肉形成,在蛹期表达丰度高的是与表皮形成相关的基因,同时,在卵期高量表达的与细胞分裂相关的基因在蛹期的表达也明显活跃。成虫期与幼虫期相似,负责能量代谢和运动能力的基因表达活跃,此外成虫期与嗅觉和视觉有关的基因的表达丰度也较高。这些差异表达的基因反映了桔小实蝇各个虫态生命活动的特征,卵期和蛹期调控细胞分裂分化的基因表达活跃,是变态发育的关键时期,而幼虫期和成虫期与能量代谢、解毒代谢以及行动能力相关的基因表达活跃。1.3消化、解毒代谢相关基因在不同发育阶段的表达分布基因注释结果表明,多种编码消化酶和解毒代谢酶的基因在桔小实蝇不同发育阶段均有表达。消化酶中,基因数量最多的是胰蛋白酶,共发现15个编码胰蛋白酶的Unigene,这类基因的表达具有非常明显的发育阶段特异性,即主要集中在成虫期和幼虫期表达,并且大部分在幼虫期的表达量最高,但是几乎都不在卵期表达。另外氨基肽酶N和羧肽酶基因亦有类似的表达分布。解毒代谢酶中,基因数量最多的是P450s,共发现76个编码P450s的Unigene,成虫期和幼虫期是该类基因表达的高峰期,分别有62个Unigene在这两个时期表达。另外,还发现编码GSTs的Unigene23个,编码CCEs的Unigene17个,它们在幼虫期和成虫期的表达最为活跃,而在卵期的表达丰度都非常低。这些基因在不同虫态的表达分布说明消化和解毒代谢主要在幼虫期和成虫期进行。2桔小实蝇中肠转录组分析2.1桔小实蝇中肠转录组测序及Unigene注释概况为明确中肠的基因转录本信息,以采自海南并在实验室建立的桔小实蝇种群为试虫,从幼虫中肠提取高质量RNA,在Illumina HiSeq2000上进行转录组测序。获得的数据提交至NCBI的SRA数据库,登录号为SRA056311。经测序共获得4755425400个核苷酸。使用Trinity软件将这些核苷酸组装成为53318个平均长度为379nt的contig,并运用paired-end joining和gap-filling技术将这些contig进一步拼接成为25236个Unigene。将得到的Unigene提交NCBI蛋白质数据库(Nr)进行BLASTX比对,设阈值为E=10-5,25236个Unigene中,共有16531个返回有效结果。此外,还在其它数据库中进行了Unigene的注释工作,其中在Swiss-Prot数据库比对成功的Unigene为13026个,在KEGG数据库中比对成功的Unigene为11488个,在GO数据库中比对成功的Unigene为11575个,在Nt数据库中比对成功的Unigene为9825个,在COG数据库中比对成功的Unigene为5595个。综合以上所有数据库的比对结果,共有17308个Unigene得到成功注释。2.2Unigene分布概况在Nr数据库中成功注释的16531个Unigene中,E值小于10-45的占48.6%,另外51.4%的序列的E值在10-45到10-5之间。与数据库中的序列同源性在80%以上的Unigenen占24%。Unigene的同源性分布主要集中在果蝇属,在成功注释的序列中,75.74%的Unigene与果蝇属的相关基因同源性最高。其中,同源性最高的物种依次为Drosophila. virilis (11.03%),D. willistoni (10.32%)和D. mojavensis(9.86%)等。与其它双翅目昆虫相比较结果发现,桔小实蝇与刺舌蝇Glossina morsitans morsitans同源性较高(5.51%),其次分别为埃及伊蚊Aedes aegypti(1.03%)、致乏库蚊Culex quinquefasciatus (0.79%)和冈比亚按蚊Anopheles gambiae(0.62%)。仅有136个Unigene与果实蝇属的昆虫同源性最高,分别为橄榄实蝇B.oleae (68个)、木瓜实蝇B. papaya (7个)、昆士兰实蝇B. tryoni (6个)、瓜实蝇B.cucurbitae (5个)、以及菲律宾实蝇B. philippinensis (4个)。而与数据库中已登录的桔小实蝇B. dorsalis序列相吻合的Unigene仅有46个,这说明目前数据库中的桔小实蝇基因信息还有很大的不足。2.3Unigene的GO以及COG分类对Unigene进行GO功能分类发现,桔小实蝇中肠转录组数据库中共有11575个Unigene在GO分类中被划分到61个功能组中,这些组分别属于"biological process"、"cellular component"和"molecular function"3个大类。在"biological process"中,包含Unigene较多的是"cellular process","metabolic process","multicellular organismal process"以及‘’biological regulation",有多达4000余个Unigene参与了这些生命活动。"biological process"中最小的组为‘’carbon utilization",仅仅包含2个Unigene o在“cellular component"类群里,“cell"和“cell part"是最大的两个组,包含了超过6000个Unigene o在‘" molecular function "中,最大的功能组‘" binding "包含了6845个Unigene。同时对Unigene进行了COG功能分类,结果表明该分类共注释了5595个Unigene o其中,2130个Unigene属于‘’General function prediction",另外,1173个Unigene属于"Transcription ",926个Unigene属于‘’Translation, ribosomal structure and biogenesis"以及886个Unigene属于"Replication, recombination and repair"等类群。GO和COG分类的结果说明桔小实蝇体内绝大多数的基因都承担着与基础生命活动相关的功能,如参与细胞的组成,新陈代谢以及生物调控等。3功能基因分析3.1消化代谢酶相关基因分析将Unigene提交Nr数据库,与近源物种的基因序列进行比对,从桔小实蝇中肠转录组数据中筛选鉴定出106个与消化代谢酶相关的Unigene,包括蛋白酶、酯酶以及糖酶等。其中,共发现6种蛋白酶,分别是氨基肽酶(22个)、胰蛋白酶(22个)、天冬氨酸蛋白酶(3个)、羧肽酶(7个)、糜蛋白酶(2个)以及半胱氨酸蛋白酶(3个)。通过同源性比对分析,这些序列与双翅目昆虫如黑腹果蝇D.melanogaster、刺舌蝇G. morsitans morsitans、致乏库蚊C. quinquefasciatus以及埃及伊蚊A. aegypti等具有较高的同源性。说明蛋白酶在桔小实蝇中肠的消化过程中起着非常重要的作用,其中胰蛋白酶和氨基肽酶是两种最活跃的蛋白酶。3.2RNAi作用通路相关基因分析中肠作为dsRNA进入昆虫体内的一个重要器官,其中与dsRNA吸收、剪切等功能相关基因的表达对RNAi的效果起着至关重要的影响。通过在Nr数据库中的比对,从中肠转录组数据中筛选出了RNAi作用通路上的一系列基因。包括将dsRNA剪切成siRNA的Dicer-2,与siRNA形成复合蛋白的R2D2以及AGO2。但是在桔小实蝇的中肠没有发现对dsRNA的吸收起着关键作用的基因如SID-1,SR-CI等。只发现了1个可能与dsRNA在中肠里的跨膜运输有关的基因Eater。桔小实蝇中肠dsRNA作用通路上的基因具有双翅目昆虫的特征,但同时也缺失了一些在果蝇中较为典型的基因,说明桔小实蝇中可能存在其它的替代基因。3.3解毒代谢酶相关基因分析通过将Unigene与Nr数据库中多种昆虫的解毒代谢酶基因进行比对,从桔小实蝇中肠转录本数据中鉴定出编码GSTs的Unigene9个,平均长度为793nt,其中8个包括完整的开放阅读框,新发现GSTs基因1个。这8个GSTs基因的开放阅读框平均长度为639nt,编码177~234个氨基酸。根据同源性分析,这些基因属于Delta家族的有4个,属于Theta、Zeta家族以及微粒体型的GSTs基因各1个,此外,还有1个基因暂未有明确的分类。在桔小实蝇中肠转录组中编码CCEs的Unigene10个,包含完整开放阅读框的基因有6个,其中5个基因为新发现的CCEs。在中肠表达的CCEs基因开放阅读框平均长度为1695nt,编码545~574个氨基酸。同源性分析发现,这些基因均属于α酯酶,具有典型的"FGESAG"和"EDCLYLN"胆碱酯酶和催化三联体的标签序列。并且这些CCEs基因在酯酶中属于"dietary"类群,该类群与高效氯氰菊酯以及氰戊菊酯的代谢相关。此外经比对,桔小实蝇中肠转录组中鉴定出编码P450s的Unigene22个,平均长度为1461nt,包含完整开放阅读框的基因有16个,其中新发现的P450s基因有8个。P450s基因开放阅读框平均长度为1556nt,编码489~542个氨基酸,均具有典型的K螺旋结构"ExxR"以及血红素结合位点"PFxxGxRxCxG/A"。同源性比对分析发现,这些基因分属CYP4、CYP6、CYP12、CYP317、CYP309和CYP9六个家族。其中基因最多的是CYP4和CYP6家族,分别包含了6和5个基因。4药剂胁迫下解毒代谢酶和消化酶基因的应激反应模式4.1高效氯氰菊酯对桔小实蝇幼虫的胁迫及其对看家基因稳定性的影响以混入不同剂量高效氯氰菊酯的人工饲料将桔小实蝇幼虫从一龄饲喂至三龄,统计相对存活率。发现当高效氯氰菊酯的剂量为1μg/g(药剂/饲料)和33μg/g时,桔小实蝇幼虫存活率显着降低,仅为14.8%和10.8%。而当高效氯氰菊酯的剂量为0.3μg/g时,桔小实蝇幼虫的存活受到的影响相对较小,存活率约为88.5%。因此,本研究选择0.3μg/g这一对幼虫的存活有一定压力但是又不会引起大量死亡的剂量作为测试解毒代谢酶应激反应的胁迫压力。运用geNormplus和NormFinder两种软件,对桔小实蝇9个看家基因18S、Actin、Ef-la、GAPDH、RPL13、α-Tubulin、β-Tubulin、SDHA以及RPE经高效氯氰菊酯胁迫后,在幼虫、中肠和脂肪体中的表达稳定性进行了评估。结果表明,在整个幼虫和中肠里,经药剂处理前后,表达最为稳定的看家基因是EFla;而脂肪体经药剂处理前后,表达最为稳定的看家基因是RPL13。据此分别以这两个基因作为后续定量表达分析中的内参基因。4.2高效氯氰菊酯胁迫下桔小实蝇解毒代谢酶以及消化酶基因的应激表达模式在内参基因筛选的基础上,以桔小实蝇EFla和RPL13基因分别作为桔小实蝇幼虫、中肠和脂肪体定量表达分析的内参基因,采用qPCR方法对3种主要解毒代谢酶在高效氯氰菊酯胁迫下的应激表达模式进行了解析。桔小实蝇8个GSTs基因的定量分析结果表明,参与高效氯氰菊酯代谢的主要是Delta家族的4个基因,它们在中肠和脂肪体均出现了5.6~32.5倍的过量表达,而其它家族的GSTs经药剂胁迫后没有出现明显的应激反应。同时发现,Delta家族的GSTs基因虽然在中肠和脂肪体对药剂胁迫有积极的响应,但是它们的表达在整虫却没有明显的变化。说明此时其它组织器官中,GSTs的表达量呈下调的趋势。可以推测,桔小实蝇在应对药剂压力时,将能量转移集中到了重要的组织器官进行相关基因的表达。分析6个CCEs基因的定量结果发现,药剂胁迫后,桔小实蝇CCEs基因在整头幼虫中出现一定程度的上调,其中α-E3基因的表达量上调了4.1倍。但是这些基因在中肠和脂肪体均没有出现上调的情况。结合GSTs的表达模式分析,推测部分CCEs基因参与了高效氯氰菊酯的代谢,但是CCEs基因的主要作用组织器官不是脂肪体和中肠,而可能是其它使用解毒代谢功能的器官,比如马氏管。桔小实蝇16个P450s基因的定量分析结果表明,有多个P450s基因参与了高效氯氰菊酯的代谢,其中大部分属于CYP4和CYP6两个家族。CYP4家族中出现明显上调反应的主要有CYP4D47(中肠)、CYP4E9(幼虫、脂肪体)和CYP4P5(幼虫、脂肪体)。CYP4AD1的表达量在中肠和脂肪体均有一定程度的上调,而在整头幼虫没有变化。另外,CYP4S18和CYP4AC4没有出现应激表达或者表达量的变化不明显。CYP6家族中,CYP6A48和CYP6A41在脂肪体的表达量显着增加,分别提高了18.0和9.6倍,CYP6G6和CYP6A50在脂肪体的表达量也有一定程度的上升,而CYP6EK1的表达量虽然在整头幼虫提高了4.8倍,但是在中肠和脂肪体并没有明显的变化,推测该基因主要在其它组织如马氏管起作用。其它家族的P450,如CYP12C2,在脂肪体中出现了12.6倍的高表达,并且在幼虫和中肠的表达量也均提高了两倍。CYP9F6在脂肪体的表达量提高了5.4倍,CYP12N1,CYP309B1表达量在脂肪体也有两倍以上的变化,但是CYP317B1的表达量在药剂压力下并没有明显的变化。除了解毒代谢酶,本研究还检测了药剂胁迫对桔小实蝇中肠消化酶基因表达的影响。结果发现,所检测的6种消化酶基因的表达量均出现了3倍以上的提高,特别是胰蛋白酶,其表达量提高了10.7倍,说明经药剂处理后,桔小实蝇幼虫中肠的消化代谢活动增强。综上所述,本研究应用高通量测序技术完成了桔小实蝇不同发育阶段的基因表达谱检测以及幼虫中肠的转录组测序工作,通过对数据进行详尽的解析和注释,在分析各虫态差异表达基因的同时,明确了消化酶和解毒代谢酶基因在各虫态的表达分布,并重点筛选出了在中肠特异表达的与消化、RNAi作用通路以及解毒代谢相关的基因,阐释了这些基因的分子生物学特性。在此基础上,利用qPCR技术检测了主要的解毒代谢酶以及消化酶基因在药剂胁迫下的应激反应,鉴定出了参与高效氯氰菊酯代谢的主要基因,同时发现这些基因的表达存在明显的组织特异性。研究结果提供了桔小实蝇大量详实的基因信息,为从分子生物学角度深入研究中肠等组织器官的功能奠定了坚实的基础。
吴霜[5](2012)在《谷实夜蛾唾液ATP水解酶介导番茄防御机制的研究》文中进行了进一步梳理谷实夜蛾Helicoverpa zea,属鳞翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae,是美洲地区重要的作物害虫。在美国、加拿大、墨西哥等国均有分布。主要危害玉米、水稻、小麦、棉花、大豆等经济作物,其寄主范围广,每年均可造成严重的经济损失。番茄,属茄科一年生草本植物。目前,全球的番茄年产量可达一亿五千万吨以上。然而,每年因为番茄病虫危害造成的产量损失就高达34.4%。在美国,危害番茄的主要昆虫种类就包括谷实夜蛾、茶翅蝽Halyomorpha picus、番茄天蛾Manduca quinquemaculata等。目前,国内外对谷实夜蛾的研究主要集中于形态学、生物学、生态学和化学防治等方面,少有研究从根本上明确谷实夜蛾与宿主植物之间的互作关系。昆虫唾液和口腔分泌物等效应子作为重要的入侵信号,可以被植物识别和利用,并介导植物产生相应的防御反应。为了更好地利用植物自身的防御机制和抗虫性,建立环境友好的有害昆虫控制策略。本学位论文在美国农业部农业与食品研究计划(2010-65105-20639)的资助下,综合运用分子克隆、原核表达、蛋白质纯化等技术,以谷实夜蛾及其危害较为严重的宿主植物番茄为研究对象,探讨了谷实夜蛾唾液ATP水解酶介导番茄植株防御反应的作用机理。以期从理论上深化对植物防御反应信号传导途径、昆虫源效应子的理解和认识,解析昆虫源效应子介导植物防御反应的分子生物学机理,充实昆虫与宿主植物互作关系的研究内容。通过研究,取得以下研究结果:1谷实夜蛾唾液和其余组织内ATP水解酶的活性鉴定采用玻璃毛细管于每10头谷实夜蛾收集到的唾液总蛋白浓度为0.2±0.0μg·μl-1,其ATP水解比活力为93.9±3.4nmol·min-1·mg-1。荧光反应显示,5μ1该浓度谷实夜蛾唾液5min内对番茄叶片胞外ATP的降解量为0.4±0.0nmol·L-1.运用native-PAGE技术,对谷实夜蛾各组织内具有ATP水解活性的蛋白质分布情况进行了检测。结果显示,ATP水解酶普遍存在于谷实夜蛾体内的各个组织器官中,但其分布在唾液腺的量较其余组织高。2谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因克隆及表达2.1谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因克隆应用RT-PCR和RACE技术,从谷实夜蛾唾液腺成功克隆得到3个ATP水解酶基因apyrase、 ATP synthase及ATPase13A1的cDNA全长序列,其cDNA全长分别为2,102、1,789和4,171bp,包含1,,641、1,,551和3,483bp的开放阅读框,编码546、516和1160个氨基酸。成熟蛋白的理论分子量分别为61.2、55.2和130.2kDa。GenBank登录号分别为:HM569605、HM156739和HQ184468。此外,基于N端信号肽在蛋白质跨膜运输过程中的重要作用,对目的蛋白氨基酸序列进行了分析,以期从理论上推测谷实夜蛾apyrase、ATP synthase和ATPase13A1从唾液腺分泌至唾液中的可能性。序列分析结果表明,仅apyrase含有信号肽。非经典分泌蛋白预测软件检测结果亦表明,谷实夜蛾apyrase属于分泌蛋白,且ATPase13A1的NN-score为0.767。然而,ATP synthase的NN-score为0.492,临近非经典分泌蛋白检测阈值(NN-score、0.5的蛋白质为非经典分泌蛋白)。该结果从理论上推测了谷实夜蛾apyrase、ATP synthase和ATPase13A1从唾液腺分泌至唾液中的可能性。2.2谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因的表达水平采用qRT、PCR技术,检测到ATP synthase和ATPase13A1基因在谷实夜蛾唾液腺内的表达量最高,且与其余组织内表达量的差异达到显着水平(P<0.05)。Apyrase基因在马氏管内的表达量最高,是唾液腺内表达量的1.5倍。说明ATP synthase和ATPase13A1主要的作用位点在谷实夜蛾唾液腺,apyrase则主要作用于谷实夜蛾体内的排泄和渗透调节系统。在已知谷实夜蛾唾液蛋白的合成和分泌会随着取食饲料和宿主植物的不同而发生变化的基础上,对取食不同饲料和植物后,谷实夜蛾唾液腺内ATPase13A1基因的相对表达量进行了检测。结果显示,诱导防御反应后的番茄叶片会抑制谷实夜蛾幼虫唾液腺ATPase13A1基因的表达,而番茄抗虫基因缺失型突变种defl和添加3μg·g-1茉莉酸的饲料不会抑制该基因的表达。说明经过茉莉酮酸甲酯诱导防御反应后的植株叶片内必定含有某种或者某些除茉莉酸以外的其余组分抑制了ATPase13A1基因的表达,且该组分肯定与茉莉酸信号传导途径有关。3谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因原核表达及鉴定应用双酶切和DNA重组技术,成功构建了谷实夜蛾apyrase、ATP synthase和ATPase13A1与pET-43.1b(+)的原核表达载体。经IPTG诱导和SDS-PAGE鉴定,证实该表达系统的可操作性,实现了目的基因的体外表达。此外,研究结果还表明,apyrase和ATP synthase融合蛋白的表达量会随诱导时间的延长而增加,过夜培养后,表达量也仍然呈现上升趋势。然而,经过诱导表达5h后,ATPase13A1融合蛋白的表达量会逐步下降,说明一定浓度的ATPase13A1融合蛋白会抑制宿主菌的生长。因此,在表达ATPase13A1时,不宜长时间诱导。4重组蛋白的分离纯化及活性鉴定采用亲和纯化技术,对表达出的apyrase、ATP synthase和ATPase13A1融合蛋白进行了分离纯化,得到分子量分别为60.0、54.5和51.7kDa的目的蛋白。运用apyrase肽抗体(DGGDGFSMFRDGKQ)和Western blot技术,于谷实夜蛾唾液、唾液腺,以及纯化产物中,检测到目的蛋白apyrase的存在。Native-PAGE检测结果显示,经过两次纯化后,各目的蛋白仍然具有活性。荧光反应试验证实,最后得到apyrase、ATP synthase和ATPase13A1的比活力分别为196.5、219.8和83.7nmol·min-1·mg-1,酶活回收率分别为111.9、231.5和70.4%。5谷实夜蛾ATP水解酶对番茄防御反应相关基因的影响应用纯化后具有相等ATP水解活性的apyrase、ATP synthase和ATPase13A1处理番茄植株(24h),以检测涉及不同防御反应信号途径的7个基因(PIN2、ARG、PPO、TD、PAL、PR-10和OSM)在各处理组植株体内的相对表达量。结果显示,创伤处理显着诱导了每个基因的表达量(P<0.05)。然而,创伤面再经过目的蛋白处理后,植株体内PIN2、ARG、PPO和TD基因的表达均被显着抑制(P<0.05)。说明谷实夜蛾ATP水解酶显着抑制了番茄植株体内的茉莉酸信号传导途径(P<0.05),并且,较高比活力ATP水解酶的抑制作用更为明显。此外,经过较高蛋白质浓度、低比活力的单个酶处理,茉莉酸信号传导途径介导的下游防御反应相关基因的相对表达量越来越接近创伤处理组。说明蛋白质比活力的下降削弱了谷实夜蛾ATP水解酶对番茄植株茉莉酸信号传导途径的抑制作用。其次,3个谷实夜蛾ATP水解酶对水杨酸信号传导途径相关的两个基因(PAL和PR-10)的影响却截然相反。PAL基因的表达水平被较低比活力的apyrase和ATPase13A1,以及较高比活力的ATP synthase抑制:PR-10基因对不同浓度和比活力的3个谷实夜蛾ATP水解酶的反应则完全不同。据此推测,谷实夜蛾ATP synthase和其余两种酶对各基因表达水平存在不同影响的原因可能在于,ATP synthase本身兼具ATP水解酶和合成酶活性。由于本试验采用的活性检测方法本身存在局限性,不能明确在反应过程中是否有ATP被合成。因此,今后可以对谷实夜蛾ATP synthase的合成酶活性进行必要的鉴定。从各处理组PR-10基因的相对表达量可以看出,较高比活力的ATP synthase和最低比活力的ATPase13A1对番茄植株水杨酸信号传导途径产生了显着的诱导作用(P<0.05)。此外,较高比活力的3个谷实夜蛾ATP水解酶均对OSM基因表现为抑制作用。说明该3个ATP水解酶会对番茄植株乙烯信号传导途径产生抑制作用。6谷实夜蛾ATP水解酶对番茄腺毛产量的影响植物腺毛产量可因植食性昆虫的取食或机械伤害的刺激而增加,属于被诱导的延迟性植物防御反应。采用最高蛋白质浓度的3个谷实夜蛾ATP水解酶分别处理番茄植株,以检测处理10d后番茄植株叶片腺毛产量是否发生变化。结果显示,创伤处理能够显着诱导番茄新生叶片的腺毛数量(P<0.05)。然而,创伤面再经过各种谷实夜蛾ATP水解酶处理后,番茄新生叶片腺毛数量与未处理组(空白对照组)植株腺毛数量之间没有显着性差异(P>0.05)。说明谷实夜蛾ATP水解酶处理抑制了创伤对番茄植株新生叶片的影响。综合对植物防御反应相关基因的qRT-PCR检测结果,可以看出植物信号传导途径,尤其是茉莉酸信号传导途径在调控番茄植株腺毛生长过程中所起的重要作用。7Apyrase在谷实夜蛾躲避宿主防御反应过程中的作用谷实夜蛾唾液腺apyrase与蚊类唾液腺apyrase同属5’-核苷酸酶家族,两者存在较高的相似度。鉴于嗜血性昆虫唾液腺apyrase在其躲避宿主防御反应过程中的重要作用,以及本研究过程中发现的谷实夜蛾唾液腺ATP水解酶对番茄植株防御反应信号传导途径表现出的抑制作用,本论文首次提出,并非只有嗜血性昆虫会利用唾液ATP水解酶抑制宿主的防御反应,昆虫在取食植物的过程中,其唾液ATP水解酶同样起着类似的作用;并且,在寄生生物与宿主相互利用、抵抗和适应的过程中,唾液腺apyrase在分子进化与遗传学上所起的作用比人类预想的更为广泛。
夹福先[6](2012)在《桔小实蝇抗热胁迫反应的机制研究》文中提出桔小实蝇Bactrocera dorsalis隶属于双翅目Diptera,实蝇科Tephritidae,是一种重要的世界性害虫。该虫可为害46个科的250多种水果和蔬菜,并造成严重的经济损失。桔小实蝇具有很强的扩散性和环境适应性,能进行远距离扩散并迅速占领入侵地。该虫原产于热带和亚热带地区,现已成为中国南部、东南亚、印度次大陆和夏威夷群岛危险性果蔬害虫,这些地区的夏季高温往往高于40℃;随着全球气候变暖,桔小实蝇逐渐向高纬度地区扩散,在中国湖北、江苏等冬季温度低于0℃的地区也可完成越冬。桔小实蝇适宜发育的温度范围在15~34℃之间,因此,夏季高温和冬季低温等极端温度必将对桔小实蝇造成热胁迫。在长期的进化过程中,桔小实蝇形成了一系列反应机制来应对热胁迫。热激蛋白是细胞或生物体在受热或其他因素刺激后,所产生的一类在生物进化中最保守并由热休克基因所编码的伴随细胞蛋白,与生物体的热耐受性和抗逆性有重要的关系。热胁迫带来的氧化压力使生物体内产生过氧化反应,而抗氧化系统则可以清除氧自由基,缓解氧化压力,修复胁迫损伤等。以双向电泳和质谱鉴定技术为核心的蛋白质组学的发展为分离鉴定昆虫体内的蛋白质创造了有利条件。差异蛋白质组学的兴起,更是为分离已知的热胁迫应激蛋白,以及去寻找那在抗热胁迫响应过程中起作用的未知蛋白提供了有利工具。本学位论文以桔小实蝇为研究对象,在全球气候变暖的大环境下,瞄准生物适应热胁迫这一国际研究热点,利用差异蛋白质组学方法分离并鉴定了热胁迫下桔小实蝇的响应蛋白;采用微量滴定酶标板法测定了其体内抗氧化酶活性的变化;利用RT-PCR、RACE及qPCR等技术克隆并解析了桔小实蝇热激蛋白基因和抗氧化酶基因及其转录表达模式,从不同角度阐明了桔小实蝇对热胁迫的响应机制。经过近3年的研究,获得以下主要结果:1.桔小实蝇在热胁迫下的抗氧化反应丙二醛(MDA)是多元未饱和脂肪酸过氧化反应的主要氧化产物,可以通过测定其含量来明确脂质过氧化的水平(LPO),因此MDA已被作为氧化胁迫的一个生物标识。高温和低温胁迫下桔小实蝇体内的MDA含量都较对照27℃显着升高,说明热胁迫打破了桔小实蝇体内氧化还原反应的平衡,诱导了体内抗氧化酶活性增强。桔小实蝇遭受热胁迫后,其体内超氧化物歧化酶(SOD)的活性显着升高,催化体内因氧化胁迫而产生的高浓度超氧阴离子(O2·-)发生歧化反应生成过氧化氢(H202)。随着温度极端升高和降低,SOD活性升高,同时随着胁迫时间延长而呈现先上升后下降的趋势。过氧化氢酶(CAT)活性较27℃显着增强,分解过量的H202,生成对机体无害的H20和02,以降低体内活性氧(ROS)的含量而缓解氧化压力:随着温度极端升高和降低,CAT活性升高,同时随着胁迫时间的延长,CAT活性也呈现上升后又下降的变化趋势。谷胱甘肽S-转移酶(GST)的活性也发生了显着的变化,高温胁迫下显着升高,低温胁迫下随着胁迫时间的延长,GST活性下降后又快速上升并高于对照27℃下的活性;GST活性升高,分解过多的脂类过氧化物,在桔小实蝇抗热胁迫导致的氧化胁迫反应中发挥了重要作用。过氧化物酶(POD)和总抗氧化能力(T-AOC)以较高的活性值稳定地发挥着抗氧化胁迫的作用。2.桔小实蝇在热胁迫下的差异蛋白质组学研究双向电泳是一种对生物体内复杂蛋白质体系进行高效分离的技术,分辨率高、重复性好和稳定性强是其最基本的特征。蛋白质样品的质量直接影响双向电泳的分离效果和生物信息的完整性。本研究选择桔小实蝇体内的总蛋白进行分析,建立了一套稳定、重复性好的双向电泳技术体系,全面挖掘桔小实蝇响应抗热胁迫反应的功能蛋白:通过在常规裂解液中引入2M硫脲提高了蛋白质特别是疏水蛋白的溶解性;继而利用蛋白质纯化试剂盒纯化获得了高质量的蛋白质样品;在胶条平衡缓冲液中增加了甘油和SDS的含量提高了平衡效果;PAGE凝胶经质谱兼容的银染方法染色,最终获得了高分辨率的双向电泳图谱。上述双向电泳技术体系的建立为分离和鉴定桔小实蝇抗热胁迫响应蛋白质奠定了坚实基础。利用蛋白质组学技术对桔小实蝇抗热胁迫的响应机制进行了研究。将试虫在40℃高温和0℃低温下胁迫3h后,提取总蛋白质,使用pH3-10、17cm的胶条和10%SDS-PAGE凝胶进行双向电泳。经PDQuest V8.0.1软件分析,三组双向电泳图谱具有较高的匹配率。使用PDQuest自动匹配功能,结合人工增加和去除蛋白点,以27℃为对照,确定了61个差异较大的蛋白质。在热胁迫中表达一致的有37个,其中上调30个,下调7个。经MALDI-TOF-TOF串联质谱测序分析,成功鉴定出40个蛋白质。这些蛋白质中含有15个与氧化还原相关的酶类蛋白,如Superoxide dismutase、Peroxiredoxin1、Cytochrome P450和Respiratory-chain NADH dehydrogenase等;有8个各类离子和代谢物质的转移酶,如Peptide-O-fucosyltransferase、Glutathione S-transferase和Guanido phosphotransferase等;还有各种激酶和线粒体糖蛋白以及热激蛋白Hsps等。3.桔小实蝇热激蛋白基因克隆、序列分析和mRNA表达模式解析利用RT-PCR结合RACE技术,克隆获得了4条Hsps编码基因,其中1条Hsp90家族基因BdHsp901,2条Hsp70家族基因BD1和BD2,1条Hsp60家族基因Hsp60;并从GenBank数据库中下载其他昆虫的Hsps氨基酸序列,采用软件MEGA4.0用邻接法(Neighbor-joining method, N-J法)构建了上述4条桔小实蝇Hsps基因序列的系统发育树,确定了它们的分类关系;以桔小实蝇的actin基因(GenBank登录号L12254)为内参,采用实时荧光定量qPCR技术测定了这4个Hsps蛋白质编码基因在热胁迫下的mRNA表达模式。桔小实蝇Hsp90家族基因BdHsp901的全长cDNA序列在GenBank中的登录号为JN168997。该基因全长2621bp,开放阅读框2148bp,编码715个氨基酸。具有1个Hsp90家族签名序列(signature) YSNKEIFLRE,根据C-端基序MEEVD确定其为胞质型热激蛋白。从建立的系统发育树中发现,BdHsp901编码的氨基酸序列和地中海实蝇Ceratitis capitata的关系最近,它们最先聚为一支,然后与刺舌蝇Glossina morsitans聚为一支,而与鳞翅目的亲缘关系较远。高温胁迫3h后,BdHsp901的表达显着上调,说明桔小实蝇通过体内大量积累该基因编码的蛋白质以适应来自环境高温的胁迫压力。Hsp90家族热激蛋白是生物体内含量最高的蛋白之一,但低温胁迫只有在极端低温-5℃诱导3h后才发生了显着上调,这说明在其他的低温下体内BdHsp901正常的高含量足以保护细胞不受胁迫伤害。两个Hsp70家族热激蛋白BD1和BD2在GenBank中的登录号分别是GU591408和GU591409。BD1基因cDNA全长2086bp,开放阅读框1962bp,编码653个氨基酸,具有3个Hsp70家族签名序列IDLGTTYS. IFDLGGGTFD VSIL和IVLVGGSTRIPKVQR。BD2基因cDNA全长2258bp,开放阅读框1911bp,编码636个氨基酸,具有2个Hsp70家族签名序列IDLGTTYS和IFDLGGGTFDVSIL.两者都具有非细胞器基序RARFEEL、C-端高度保守的细胞质Hsps基序EEVD以及双组份细胞核定位信号KK和RRLRT。系统发育树结果分析表明,两个Hsp70家族基因都与双翅目实蝇类害虫关系较近。高温胁迫后BD1表达量有所下调,而BD2的表达显着上调,说明BD2与桔小实蝇抗热胁迫有直接关系,而BD1可能是在其他生理活动中发挥作用。克隆获得的Hsp60家族热激蛋白Hsp60在GenBank中的登录号为JF812645,基因cDNA全长2042bp,开放阅读框1722bp,编码573个氨基酸,具有分子伴侣Chaperonins cpn60的签名序列AAVEEGIVPGGG。含有典型的顶区、赤道区和中间区三个区域和两个ATP/ADP结合位点以及一个Mg2+结合位点和一个底物结合位点,C-端有Hsp60家族特有的(GGM)n重复区域。系统发育树结果表明,Hsp60和包括果蝇类的双翅目害虫关系较近。热胁迫后Hsp60基因mRNA表达量显着升高,说明它参与了桔小实蝇抗热胁迫反应并发挥着重要的作用。4.桔小实蝇抗氧化酶基因的克隆、序列分析和mRNA表达模式解析利用桔小实蝇转录组序列信息,通过RACE技术,克隆获得了1条过氧化物酶(POD)的全长cDNA序列,命名为BdpoxA1,在GenBank中的登录号JN003585。BdpoxA1基因cDNA全长2549bp,开放阅读框2106bp,编码701个氨基酸,具有1个活性位点、1个过度稳定位点和6个金属(钙)特征位点以及4个二硫化物特征序列区域。系统发育树结果表明,它首先和丽蝇蛹金小蜂Nasonia vitripennis聚为一支,然后又与双翅目的致倦库蚊Culex quinquefasciatus聚在一起。由此推断,桔小实蝇与丽蝇蛹金小蜂较近的亲缘关系可能是丽蝇蛹金小蜂在和寄主丽蝇类昆虫的协同进化中,基因发生了趋异进化,从而更有利于自身对丽蝇类昆虫的寄生。测定结果表明,热胁迫后的BdpoxA1的mRNA表达量和酶活性的表达量变化趋势一致,即35℃条件下表达上调,其他各温度条件下都略微下调,这说明BdpoxA1编码的过氧化物酶可能是一种组成性的蛋白质,不论是在逆境还是正常条件下,都能稳定地分解桔小实蝇体内的H2O2。同样的方法克隆得到一条超氧化物歧化酶(SOD)的全长cDNA序列Bdsod1,它在GenBank中的登录号为JQ713828。Bdsod1基因cDNA全长946bp,开放阅读框807bp,编码268个氨基酸,具有1个Cu/Zn.SOD签名序列GNAGERIACGII和6个活性位点。系统发育树分析表明,Bdsod1和地中海实蝇聚为一支,具有较近的亲缘关系,这与传统上的分类关系是一致的。在热胁迫下,Bdsod1mRNA表达水平上调,结合酶活性的升高,表明更多的超氧化物歧化酶催化超氧阴离子的歧化反应,充分反映了SOD在桔小实蝇抗热胁迫响应中的重要意义。综上所述,本研究基于全球气候变暖这一特点,围绕生物和环境温度变化之间的关系,以重要果蔬害虫桔小实蝇为研究对象,从生理生化和分子生物学水平全面、系统地研究了环境极端温度对桔小实蝇的影响以及桔小实蝇抗环境热胁迫的分子响应机制。首先,通过研究桔小实蝇在热胁迫下抗氧化酶系统的活性变化,明确了抗氧化酶的作用机制。其次,在成功建立桔小实蝇成虫总蛋白双向电泳技术体系的基础之上,通过差异蛋白质组学研究,明确了在热胁迫下桔小实蝇体内蛋白质的变化模式和表达水平,并确定了主要的响应蛋白质的种类和功能。最后,克隆了相关的4条热激蛋白Hsps和2条抗氧化酶基因全长cDNA序列,并利用实时定量qPCR技术探讨了它们在mRNA转录水平上的表达模式,揭示了它们在枯小实蝇抗热胁迫反应中的作用机制。本研究综合运用昆虫生理生化和分子生物学前沿技术,特别是差异蛋白质组学技术,全面解析了桔小实蝇抗热胁迫的响应机制,为今后更深入的功能基因组学和功能蛋白质组学研究打下了基础,也为桔小实蝇的田间综合治理提供了理论依据,具有一定的实践指导价值。
蒋红波[7](2010)在《嗜卷书虱P450基因的分子生物学特性及其异源表达研究》文中认为书虱(psocids)属于虱啮目Psopotera、书虱科Liposcelididae、书虱属Liposcelis,是一类重要的储藏物害虫,大量发生时可造成严重的经济损失,且对化学药剂的抗性发展很快,已经引起了全世界储藏物工作者的高度重视。然而与其它农业害虫相比,以往对该类害虫包括其它储藏物害虫的研究主要集中在应用研究层面,较少涉及基础或应用基础研究领域。昆虫细胞色素P450是昆虫体内一种重要的代谢酶,在昆虫的生命活动中具有重要的生理功能。其中细胞色素P450对杀虫剂的代谢作用增强是大多数昆虫产生抗药性的主要机制之一,这一机制也常被认为是最为重要的一个抗性机制,而且由于其催化底物的多样性,细胞色素P450极有可能介导昆虫的交互抗性。本学位论文在国家自然科学基金(30871631)、教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-04-0854)以及西南大学研究生创新基金优秀博士生项目(kb2008001)的资助下,以目前世界范围内危害严重的嗜卷书虱Liposcelis bostrychophila Badonnel为对象,瞄准昆虫P450功能研究的这一热点问题,率先开展了嗜卷书虱P450基因分子生物学特性及异源表达方面的研究,旨在认识嗜卷书虱细胞色素P450的生理功能、了解P450与书虱抗性形成与发展的相互关系、鉴定书虱抗性相关P450基因以及揭示其介导书虱抗药性的分子机制。通过近4年的研究,取得了如下研究结果:1嗜卷书虱Housekeeping基因的克隆及内参基因的筛选1.1 Housekeeping基因的克隆及序列分析结合反转录PCR(reverse transcriptase-PCR,RT-PCR)与cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)等技术,首次成功地从嗜卷书虱体内分离克隆获得了4个不同的Housekeeping基因Lbp-Actin1、Lbβ-Actin2、Lba-Tubulin及LbGapdh的cDNA全序列,GenBank登录号分别为FJ196622、FJ447483、FJ595242及FJ595241.通过序列分析,明确了4个Housekeeping基因的开放阅读框,并推导了其编码的氨基酸序列。进一步利用Protparam、Scanprosite、PSORT、TMHMM、SignalP 3.0以及ProtFun等生物信息学软件分析了上述Housekeeping基因编码蛋白质的理化性质、保守基序、细胞内的定位、跨膜结构、信号肽序列以及潜在的生理功能。使用Mega 4.01软件应用Neighbor Joining方法构建了其相应的系统发育树并明确了与其它物种相应Housekeeping基因的遗传距离。此外,应用蛋白质三维结构同源模拟工具SWISS-MODEL,成功地构建了各自的三维结构模型。研究结果丰富了嗜卷书虱的遗传信息,并且为将来深入探讨啮目昆虫的进化关系提供了可能的分子标记。1.2内参基因的筛选研究表明,在实时定量PCR(qPCR)中选用不同的内参基因可能会对基因表达转录分析的结果产生重要影响。然而在昆虫学的相关研究中,内参基因筛选这个重要的问题却常被忽视。本研究在成功建立嗜卷书虱5个候选内参基因(Lbβ-Actin1、Lbβ-Actin2、Lba-Tubulin、LbGapdh及18S rRNA)qPCR反应体系的基础上,利用NormFinder和geNorm分析软件综合评估了这5个候选内参基因在嗜卷书虱不同发育阶段、不同品系以及溴氰菊酯诱导条件下mRNA表达的稳定性,筛选出了适用于不同试验条件的嗜卷书虱基因表达转录分析的内参基因Lbp-Actin1。进一步利用绝对定量方法分析了嗜卷书虱经药剂诱导其体内Lbβ-Actin1 mRNA表达量的时间动态(8、12、24、36及48 h),验证了其作为嗜卷书虱基因表达转录分析中内参基因的稳定性。同时以最稳定的Lbβ-Actinl及最不稳定的18S rRNA分别作为内参对嗜卷书虱CYP6CE2在不同发育阶段、药剂诱导前后的相对表达量进行比较分析,结果发现无论是在不同的发育阶段,还是在药剂诱导的情况下以18S rRNA作为内参时CYP6CE2的表达模式均与以Lbp-Actin1作为内参基因时的表达模式差异极大,进一步证实了前人关于核糖体基因不适宜用作内参基因的推测,充分证明了基因表达转录分析中内参基因的选用对定量分析的结果具有重要的影响。2嗜卷书虱P450基因的克隆及其表达模式解析2.1 P450基因的克隆及序列分析结合RT-PCR与RACE等技术,首次成功地从嗜卷书虱体内分离克隆了5个全新的P450基因CYP6CE、CYP6CE2、CYP4CB1、CYP4CC1及CYP4CD1的cDNA全序列,GenBank登录号分别为EF421245、EF421246、EU979550、EU979549和EU979551。通过序列分析明确了上述5个P450基因的开放阅读框,并推导了其编码的氨基酸序列。进一步利用Protparam、Scanprosite、PSORT、TMHMM、SignalP3.0以及ProtFun等生物信息学软件分析了推导蛋白质的理化性质、保守基序、细胞内的定位、跨膜结构、信号肽序列以及潜在的生理功能。序列分析结果表明克隆获得的5个细胞色素P450基因均为细胞微粒体型P450,极有可能在嗜卷书虱体内参与外源化合物的代谢。在GenBank中选取了近40条已发布且功能己知的P450基因(主要为第四家族和第六家族成员)编码的氨基酸序列,使用Mega 4.01软件应用Neighbor Joining方法构建了系统发育树并明确了与其它物种P450基因的遗传距离。结果表明CYP6CE1、CYP6CE2与多个抗性相关的CYP6家族成员具有较高的同源性,据此推测CYP6CE1、CYP6CE2可能参与嗜卷书虱抗药性的形成。此外,应用蛋白质三维结构同源模拟工具SWISS-MODEL成功地构建了CYP6CE1及CYP6CE2的三维结构模型。然而,由于在蛋白质晶体结构数据库中还未有与CYP4CB1、CYP4CC1及CYP4CD1同源性达到20%以上的蛋白,因此无法对嗜卷书虱这3个细胞色素P450蛋白的三维结构进行模拟。2.2 P450在不同发育阶段的表达模式利用嗜卷书虱在27.5℃的条件下完成各个不同发育阶段所需要不同时间的这一生物学特性,通过时间上的控制,获得了处于不同发育阶段(卵、一龄、二龄、三龄、四龄若虫以及成虫)的书虱用于总RNA的提取。进而通过制作标准曲线、计算引物的扩增效率以及分析扩增产物的熔解曲线,成功建立了嗜卷书虱CYP6CE1、CYP6CE2、CYP4CB1、CYP4CC1和CYP4CD1等5个P450基因的qPCR反应体系。以Lbp-Actin1基因作为内参,对5个P450基因在嗜卷书虱不同发育阶段的mRNA表达水平进行了相对定量分析。结果表明,嗜卷书虱3个CYP4家族的P450基因均在成虫期表达量最高。其中,CYP4CB1在嗜卷书虱二龄若虫体内的相对表达量显着低于其它龄期,在成虫期表达量最高,其余4个龄期内的表达均无显着差异。CYP4CC1的相对表达量在成虫体内最高,在卵和二龄若虫中较低。其中成虫期表达量约为卵期的7倍,二龄若虫期表达量约为卵期的0.5倍,而其余3个龄期的相对表达量波动幅度不大均在2左右。CYP4CD1在卵期的表达量最低,成虫期的表达量约为卵期的7倍,其余各龄期间的相对表达量近乎恒定,维持在卵期表达量的2倍左右,且无显着差异。2.3 P450在药剂诱导后的表达模式在生物测定明确了嗜卷书虱对溴氰菊酯、甲基对氧磷和涕灭威毒力的基础上,建立了两种不同的诱导体系:即低剂量(LC10)长时间持续诱导和较高剂量(LC50)短时间诱导体系。利用qPCR技术,以Lbβ-Actin1为内参基因,分析了嗜卷书虱5个P450基因在低剂量(LC10)溴氰菊酯诱导前后其mRNA表达量的变化,明确了嗜卷书虱5个P450基因分别对低剂量溴氰菊酯的诱导反应。结果表明,低剂量(LC10)溴氰菊酯诱导可显着提高嗜卷书虱体内CYP6CE1、CYP6CE2、CYP4CB1、CYP4CC1基因的相对表达量。其中,CYP6CE1表达量上升最高大约为对照组的2.8倍;CYP6CE2、CYP4CB1、CYP4CC1相对表达量上升了2倍左右;然而,CYP4CD1的相对表达量经低剂量溴氰菊酯诱导后却显着地下降。此外,利用较高剂量(LC50)的溴氰菊酯、甲基对氧磷、涕灭威处理嗜卷书虱30 min后,采用qPCR技术分析了上述P450基因经药剂诱导后其mRNA表达的时间动态(8、12、24、36及48 h)。qPCR结果表明CYP6CE1、CYP6CE2、CYP4CB1及CYP4CC1可被溴氰菊酯、甲基对氧磷显着的诱导。其中,溴氰菊酯诱导后36 h CYP6CE1、CYP6CE2、CYP4CB1及CYP4CC1的相对表达量达到最高分别为对照的2.l、1.5、3.0以及1.8倍;甲基对氧磷诱导后24 h这4个P450基因的相对表达量达到最高峰分别为对照的3.9、1.5、6.6及2.6倍。涕灭威对嗜卷书虱4个可被溴氰菊酯、甲基对氧磷诱导的P450基因均无显着的诱导作用,而CYP4CD1的表达量在涕灭威的诱导后36 h达到高峰为对照的4.7倍。由此可见,CYP4CD1可能与其它4个P450基因具有不同的生理功能:CYP6CE1、CYP6CE2、CYP4CB1及CYP4CC1极有可能参与了溴氰菊酯、甲基对氧磷在嗜卷书虱体内的代谢过程,而CYP4CD1可能参与了涕灭威在嗜卷书虱体内的代谢过程。2.4 P450在不同品系中的表达模式利用qPCR技术,以Lbp-Actin1为内参基因,分析了嗜卷书虱5个P450基因在实验室选育并保存的嗜卷书虱DDVP、PH3抗性品系及敏感品系中的表达模式。结果表明,除CYP4CC1外其它4个P450基因在2个抗性品系中均有不同程度的过量表达,但上调表达的幅度不高(均未超过2倍),这一现象暗示这4个P450基因极有可能共同参与嗜卷书虱抗性的形成。由此可见,书虱抗性形成并非由单一的基因或酶类介导,而是其体内多种酶类协同作用的结果。3嗜卷书虱P450基因的原核表达基因异源表达技术是基因工程技术的核心,是功能基因组学研究中明确基因功能的一个基础研究。本研究采用Gateway(?)支术成功构建了嗜卷书虱CYP6CE1和Lbβ-Actin1基于pDestl7的原核表达载体,经Western Blot检测证实大肠杆菌中表达的重组蛋白就是CYP6CE1-pDestl7和Lbβ-Actinl-pDestl 7的重组蛋白,从而实现了这2个基因在大肠杆菌体内的异源表达。同时利用BamHI和Xhol的双酶切以及DNA重组技术构建了嗜卷书虱CYP6CE1、CYP4CB1、CYP4CC1及CYP4CD1基于pET4317.1a(+)的原核表达载体。为了提高P450基因异源表达产物的产量和产物的分离纯化等,通过对PCR上游引物5,的改造实现了对细胞色素P450蛋白的N端修饰。包括去除信号肽序列,将起始密码子ATG之后的第二个密码子替换为GCT,在该密码子之后引入4个连续的CAT编码组氨酸的标签等。最后,利用BamHI和XbaI的双酶切以及DNA重组技术,成功构建了嗜卷书虱CYP6CE1、CYP4CB1、CYP4CC1及CYP4CD1基于pCW的原核表达载体。异源表达的实现为将来深入研究表达产物的生化及毒理学特性奠定了坚实的基础。4嗜卷书虱CYP6CE1等位基因多态性P450等位基因的点突变对其蛋白结构、底物识别、催化活性及功能具有重要影响。本研究采用RT-PCR技术从嗜卷书虱敏感品系和2个抗性品系体内分离克隆了3个CYP6CE1的等位基因CYP6CE1v1、CYP6CE1v2和CYP6CE1v3(GenBank登录号分别为EF421245、EU266572及EU266573)。序列比对发现CYP6CE1v2与CYP6CE1v3核苷酸序列中有15个多态性位点及其所在的位置。序列分析明确了CYP6CE1v2的15处多态性位点仅导致了其编码的蛋白质1处氨基酸替换,而CYP6CE1v3编码的蛋白质却发生了5处氨基酸替换。利用Protparam软件对CYP6CE1v1-3所编码蛋白质的基本参数进行预测,发现CYP6CE1v2与CYP6CE1v1编码的蛋白质在性质上差异不大,但与CYP6CE1v3编码的蛋白质在性质上存在明显差异。进一步使用蛋白质三维结构同源模拟工具SWISS-MODEL对上述3个等位基因编码蛋白质的三维结构进行模拟,在理论上证实了CYP6CE1v3编码蛋白的3处氨基酸替换均对其三维结构产生一定的影响。综上所述,本研究克隆获得了嗜卷书虱体内的4个持家基因cDNA全序列,丰富了嗜卷书虱的遗传信息,并且为将来深入探讨啮目昆虫的进化关系提供了可能的分子标记;分离获得了5个细胞色素P450新基因的cDNA全序列,为深入研究嗜卷书虱P450酶系统的功能奠定了坚实的基础;利用分子生物学最新研究成果筛选出了基因表达转录分析中稳定表达的内参基因,搭建了书虱基因表达转录分析的研究平台;并在此基础上,利用实时定量PCR技术全面解析了这5个细胞色素P450基因在嗜卷书虱不同发育阶段、不同品系以及药剂诱导后的表达模式;此外,还进行了细胞色素P450的原核表达和重组蛋白离体研究。研究成果将促进对嗜卷书虱细胞色素P450基因生理功能的认识,为嗜卷书虱抗性相关P450基因的鉴定提供理论依据,并对阐释细胞色素P450介导嗜卷书虱代谢抗性的分子生物学机制具有重要的理论意义。
徐永强[8](2009)在《赤拟谷盗细胞色素P450基因的克隆、序列分析及表达研究》文中研究指明细胞色素P450单加氧酶系(cytochrome P450 monooxygenases,P450s)为广泛分布于生物有机体内的重要酶系。细胞色素P450是P450s的末端氧化酶,在整个P450s中起着末端氧化酶(terminal oxidase)的作用,决定着P450s底物的广泛性和专一性。细胞色素P450参与许多重要的生命过程,对动物、植物、真菌和细菌等的研究表明许多不同催化反应都归功于细胞色素P450的作用。对于昆虫而言,细胞色素P450在昆虫的生命活动中起着十分重要的作用:如固醇类物质、保幼激素(JH)、昆虫信息素、脂肪酸及其相关化合物、防御物质和外源化合物的代谢等,甚至可以合成昆虫体内的长链烃类,具有重要的生物学和遗传学意义。目前已鉴定出200多个昆虫细胞色素P450基因全长或片段,分属于CYP4,CYP6,CYP9,CYP12,CYP15,CYP18,CYP28,CYP48,CYP305等基因家族。赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst)是具有重要经济意义的世界性储粮害虫,在世界范围内分布广泛,我国绝大多数省(区)市均有分布,为害严重。此外,赤拟谷盗还是一种重要的模式昆虫,是第一个完成了基因组测序的鞘翅目昆虫。因此,从基因组水平对赤拟谷盗P450基因进行研究,不仅能为赤拟谷盗的防治提供理论依据,对于认识P450的生物学特性和遗传学特性也有重要意义。据此,本学位论文在国家自然科学基金(30871631)的资助下,利用分子生物学和生物信息学方法对赤拟谷盗P450基因进行研究,获得的主要结果如下:1.P450基因的克隆及序列分析采用RT-PCR方法克隆获得了1个P450新基因CYP6BK17的全长序列。CYP6BK17全长1816bp,GenBank登录号为EU266589,包括由34个核苷酸组成的5’UTR(5’端非编码区)、由1515个核苷酸组成的ORF(开放阅读框)和由246个核苷酸组成的3’UTR(3’端非编码区)。ORF编码515个氨基酸,预测蛋白含有血红素结合基序F××G×××C×G及所有细胞色素P450的特征基序,如位于螺旋K中参与稳定核心结构的E××R完全保守序列;N端含有由22个疏水氨基酸组成的跨膜锚定区域。另外,利用该方法还得到了另1个新基因(F06)的3’段序列,长614bp,GenBank登录号为EU924172,其编码区长度为414p,编码138个氨基酸残基,3’UTR含有198bp的核苷酸:推导的氨基酸序列中含三个P450超家族的特征性保守序列:ETLR区、PERF区以及血红素结合区域F××G×××C×G。根据赤拟谷盗基因组序列设计引物,克隆得到了CYP6BQ13基因的等位基因CYP6BQ13v2,两者相似性为98%,其ORF长度为1554bp,GenBank登录号为FJ209361。ORF编码518个氨基酸,其中N端含有由17个疏水氨基酸组成的跨膜锚定区域;推定的氨基酸序列包含所有昆虫P450基因的5个特征序列,如血红素结合基序F××G×××C×G、ETLR区等。2.生物信息学分析CYP6BK17基因编码的蛋白质预测分子量为58.77kDa,理论等电点为9.26:在该数据库SWISS-MODEL中搜索发现与其同源性最高的是人类肝脏的CYP3A4(32%),以CYP3A4蛋白质晶体结构为模板进行同源模建,得到了CYP6BK17的三维结构模型,找到了赤拟谷盗的酶解活性中心半胱氨酸Cys442。CYP6BQ13v2基因推定的氨基酸序列预测分子量为59.92KDa,理论等电点为7.60;用Sim4程序对CYP6BQ13v2基因的外显子/内含子结构进行分析发现该基因含有3个外显子,2个内含子,外显子/内含子边界符合GT-AG规则;通过基因组数据进行本地BLAST发现CYP6BQ1l3v2基因的cDNA序列只与一个contig(CtgAAJJ01000808,第2染色体)具有较高的相似性,表明该基因为单克隆基因。3.系统发育分析从GeneBank数据库中收集来自10个物种的19条细胞色素P450基因序列,其中有5条来自哺乳动物,其余均来自昆虫。利用MEGA3.0构建CYP6BK17的分子进化树。系统进化树分析表明CYP6BK17与来源于赤拟谷盗的CYP6BK10和CYP6BK1的同缘关系最近,其次是来源于家蝇(Musca domestica)的CYP6A1和CYP6C1,以及来源于尖音库蚊(Culex pipienspipiens)的CYP6E1。从GeneBank数据库中收集来自12个物种的22条细胞色素P450基因序列,利用MEGA3.0构建CYP6BQ13v2的分子进化树。系统发育分析表明,CYP6BQ13v2与代谢蜕皮激素、来源于家蚕(Bombyx mori)的CYP302A1和来源于果蝇(Drosophila melanogaster)的CYP307A1的同缘关系较近。4.基因表达研究将CYP6BK17克隆到表达载体pDest-17的多克隆位点区,然后将重组表达载体转化到BL21(DE3)菌中,成功建立了CYP6BK17基因的原核表达系统。Real-time PCR结果表明CYP6BQ13v2在被检测的赤拟谷盗的各个发育历期均有表达,其中在蛹期的表达水平最低,1龄幼虫期的表达水平最高,是蛹的14.9倍,成虫的3.86倍;总体上随着虫龄的增加呈递减趋势,具体为:1龄幼虫>4龄幼虫>7龄幼虫>虫>蛹。
杨帆[9](2008)在《赤拟谷盗细胞色素P450 CYP345D3 cDNA基因克隆与序列分析》文中研究说明细胞色素P450单加氧酶系是广泛分布于生物有机体中的重要酶系,一直是生物学领域研究的一个重要对象。细胞色素P450在具有还原性辅酶Ⅱ和分子氧的情况下,能够与底物结合并进行电子传递。至今,已发现的昆虫P450的功能主要有两大类:一是催化内源性物质(如甾醇、脂肪酸及信息激素等)的生物合成和降解,维持生物体的正常功能;二是针对外源性物质(如杀虫剂、植物次生物质及诱变剂前体等)起到解毒与活化的作用。其中细胞色素P450对杀虫剂的代谢作用增强是大多数昆虫产生抗药性的主要机制。赤拟谷盗Tribolium castaneum(Herbst)是在世界范围内广泛分布且具有重要经济意义的害虫,主要危害谷物及储藏物。其危害方式为直接取食、加速谷物霉变、粪便污染等。早在1972~1973年的全球调查中就发现其对多种药剂尤其是PH3产生了严重的抗性。近年来,随着国际贸易的日趋频繁,赤拟谷盗的发生范围越来越广、危害越来越重,其抗性问题日益受到重视。此外,赤拟谷盗还是一种重要的模式昆虫,以模式昆虫为代表,解明其基因功能,有助于从害虫自身出发,研究害虫防治的新理论和新技术。本学位论文在国家自然科学基金的资助下,以赤拟谷盗为研究对象,对赤拟谷盗P450的基因进行克隆研究。从赤拟谷盗敏感品系中克隆获得一个新的细胞色素P450 cDNA全长序列,经国际细胞色素研究委员会命名为CYP345D3,GenBank的登陆号为EU008544。该核苷酸序列全长为1554bp,开放阅读框的范围是从第32个碱基到第1513个碱基,编码了493个氨基酸,分子量57466kD。推导的氨基酸序列中含有最为经典的血红素结合基序FXXGXXXCXG(残基:430-439)以及其它所有P450的特征基序。序列比对表明,该序列与赤拟谷盗的P450基因CYP345D1(Tribolium castaneum,XP966774)序列相似性最高,达到91%,其次为赤拟谷盗的CYP345D2(Tribolium castaneum,XP969536),达62%;东亚飞蝗CYP6H1(Locustamigratoria,AF115777)和黑腹果蝇CYP6G1(Drosophila melanogaster,NM136899)为36%;家蝇CYP6A1(Musca domestica,M25367)和尖音库蚊CYP6F1(Culex pipiens pallens,AY662654)为34%;尖音库蚊CYP6E1(Culex pipiens quinquefasciatus,AB001323)、家蝇CYP6C1(Muscadomestica,U09233)、CYP6D1(U15168)和黑尾凤蝶CYP6B1(Papilio polyxenes,Z29624)为33%。而与赤拟谷盗CYP346A1(Tribolium castaneum,XP967901)同源性为32%;褐家鼠CYP3A1(Rattus norvegicus,NM173144)为31%;褐家鼠CYP4A1(Rattus norvegicus,M57718)为25%;家鼠CYP1A1(Mus musculus,NM009992)和赤拟谷盗CYP315A1(Triboliumcastaneum,XP970122)为24%。系统发育分析结果表明其他昆虫的CYP6家族的P450基因与CYP345D3的亲缘关系比哺乳动物其它家族的P450基因更近,这也证实了序列比对的结果。以已知的人类肝脏的P450基因CYP3A4的蛋白晶体结构为模板,对得到的赤拟谷盗P450基因进行同源建模,得到了赤拟谷盗P450的模拟三维结构模型,并比对人类肝脏的活性中心,找到了赤拟谷盗P450的酶解活性中心半胱氨酸Cys437。本研究试图克隆其他赤拟谷盗细胞色素P450家族的基因全序列:利用cDNA末端快速扩增(3’RACE)技术,以简并引物扩增出的243bp序列信息为基础,设计上游特异性引物GSP和下游通用引物AP进行半套式扩增,获得2个3’RACE序列。然后以同样方法扩增5’RACE序列未获得成功。进而分析了5’RACE失败的原因,并提出相应的改进措施:(1)保证RNA的完整性;(2)在内部再设计一条特异性引物进行巢式PCR;(3)提高二次扩增的退火温度。优化扩增条件等。对赤拟谷盗P450 cDNA基因进行克隆和序列分析,为研究P450在赤拟谷盗抗药性形成及发展中的作用如过量表达、氨基酸替换等奠定了基础,充实了生物进化及遗传变异的研究内容。同时针对发生改变的分子结构设计特定的靶标杀虫剂,为农药研究和害虫综合防治提供一定的理论依据。
王瑞[10](2007)在《灰飞虱的起飞扩散行为与田间时空动态分析》文中研究表明灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)作为近年来严重危害水稻的害虫,发生以短距离扩散为主,有远距离迁飞的迹象。其在田间的飞行扩散行为和时空动态对于其发生和传毒危害至关重要,2005年、2006年分别在扬州和通州对此进行了研究。2005年7月初至9月底,在扬州市邗江区通过田间观察、罩笼试验以及卵巢解剖,初步研究了灰飞虱的起飞行为及其与长翅型密度、天气条件、光照强度、卵巢发育等因素的关系。发现灰飞虱的起飞时段多在日落之后,起飞存在一定的密度阈值和最适光照强度范围,而且在一定程度上表现出“卵子发生-飞行共轭”效应。灰飞虱的麦田一代是其虫量扩增并向水稻迁移的重要时期,也是防治的重点时期之一。为了更有效地对其进行治理,深入了解其种群时空动态,利用地统计方法分析了麦田一代灰飞虱若虫在时间序列上的空间结构。拟合这一时期灰飞虱各龄若虫密度的变差函数模型,球状模型和高斯模型符合大多数的情况,仅有很少的数据符合空穴模型和指数模型。得出了空间结构的各项属性与虫口密度或环境因素的关系:长、短变程与密度无关,保持相对稳定;块金常数与密度成正相关(比例效应的存在),随机性强度与密度成三次多项式曲线相关;各向异性主要由于麦田行株距的差别所决定。并用一般克立金方法作出预测表面图,按时间顺序排列,将灰飞虱若虫在田间的时空分布情况直观地显示出来进行比较分析,得出灰飞虱若虫具有比较稳定的时空分布,认为食料充足、生境孤立、自身行动力较弱是形成这种情况的主要原因,此外包括天敌在内的一些次要因素也对其种群分布产生影响。2005年7月20日到9月25日在扬州市邗江区一块50m×105m的稻田,2006年7月16日到9月29日在通州市一块40 m×60 m的稻田分别做网格取样调查,利用地统计方法初步分析了灰飞虱成若虫的时空动态。扬州14次调查低龄若虫、高龄若虫和长翅成虫拟合得到的变差函数模型中,符合球状模型、指数模型和高斯模型的分别有20个、13个和9个;通州16次调查长翅成虫符合相应模型的分别有7个、5个、4个。大多数数据各向异性显着,且方向与水稻行方向密切相关,与若虫相比成虫的各向异性表现很无规律;大部分数据的空间结构性中等或较弱,其中低龄若虫的空间结构受成虫产卵行为影响而表现无规律,高龄若虫的随机性强度与密度成负对数曲线相关,长翅成虫则随机性一直很强;对其时间序列上的克立金插值图分析得出:施药对飞虱田间分布的影响显着,若虫的分布情况相对稳定,长翅成虫则在高峰期有扩散的现象。成若虫在空间结构和田间分布上的特点主要是由其自身行动能力所决定,而成虫产卵和施药等也是其影响因素。
二、关于Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirusg中文译名的建议(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirusg中文译名的建议(论文提纲范文)
(1)杆状病毒新的分类地位和书写方式(论文提纲范文)
1 杆状病毒的分类地位 |
2 杆状病毒种名书写方式 |
3 杆状病毒种名的缩写 |
(2)AcMNPV LEF-10朊蛋白聚集特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 杆状病毒概述 |
1.1.1 杆状病毒的分类 |
1.1.2 杆状病毒的形态和感染周期 |
1.2 杆状病毒晚期表达因子的研究进展 |
1.2.1 杆状病毒的基因表达调控 |
1.2.2 杆状病毒晚期表达因子 |
1.3 朊病毒概述 |
1.3.1 朊病毒的发现 |
1.3.2 朊病毒蛋白的基本特征和致病机制 |
1.4 酵母朊病毒概述 |
1.4.1 酵母朊病毒[PSI+]与Sup35 |
1.5 实验目的、意义及立项依据 |
第二章 AcMNPV LEF-10在Sf9细胞中的聚集 |
2.1 材料与试剂 |
2.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
2.1.2 生化试剂 |
2.1.3 主要溶液配方 |
2.1.4 主要仪器 |
2.2 方法与步骤 |
2.2.1 P(lef-10)-LEF-10 与pBAC-5 构建重组质粒 |
2.2.2 重组病毒vAc/P(lef-10)-LEF10His的构建 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 重组质粒pBAC5P(lef-10)-LEF10His的克隆 |
2.3.2 免疫荧光分析LEF10His在细胞中的聚集现象 |
第三章 WESTERN检测AcMNPV LEF-10在Sf9细胞中的表达 |
3.1 材料与试剂 |
3.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
3.1.2 生化试剂 |
3.1.3 主要溶液配方 |
3.1.4 主要仪器 |
3.2 方法与步骤 |
3.2.1 P(lef-10)-LEF10GFP-His与p BAC-5 构建重组质粒 |
3.2.2 重组病毒vAc/P(lef-10)-LEF10GFP-His的构建 |
3.2.3 被感染Sf9细胞的Western检测 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 pBAC5P(lef-10)-LEF10GFP-His重组质粒的克隆 |
3.3.2 LEF10GFP-His在被感染Sf9细胞中表达的Western检测结果 |
第四章 双分子荧光互补检测LEF-10 分子间相互作用 |
4.1 材料与试剂 |
4.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
4.1.2 生化试剂 |
4.1.3 主要溶液配方 |
4.1.4 主要仪器 |
4.2 方法与步骤 |
4.2.1 四种双分子荧光互补重组质粒的构建 |
4.2.2 磷酸钙法质粒共转染HEK 293T细胞 |
4.2.3 荧光显微镜观察双分子荧光互补结果 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 四种双分子荧光互补重组质粒的克隆 |
4.3.2 荧光显微镜观察双分子荧光互补结果 |
第五章 LEF10_(27-78)的纯化及质谱检测 |
5.1 材料与试剂 |
5.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
5.1.2 生化试剂 |
5.1.3 主要溶液配方 |
5.1.4 主要仪器 |
5.2 方法与步骤 |
5.2.1 LEF10_(27-78) 的表达和纯化 |
5.2.2 纯化样品的浓缩及其质谱 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 LEF10_(27-78)的表达及纯化结果 |
5.3.2 LEF10_(27-78) 的分子量质谱结果和分析 |
第六章 酵母红白表型实验鉴定LEF-10 的PRION聚集特性 |
6.1 材料与试剂 |
6.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
6.1.2 生化试剂 |
6.1.3 主要溶液配方 |
6.1.4 主要仪器 |
6.2 方法与技术 |
6.2.1 pUKC1620质粒改造为pSup35N_(1-5)MC |
6.2.2 截断型lef-10与pSup35N_(1-5)MC构建重组质粒 |
6.2.3 酵母红白表型检测 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 重组质粒pSup35N_(1-5)MC的克隆 |
6.3.2 截断型重组质粒pSup35-lef-10 的克隆 |
6.3.3 酵母红白表型鉴定截断型LEF-10 的朊蛋白聚集特性 |
第七章 LEF-10 PRION DOMAIN的鉴定 |
7.1 材料与试剂 |
7.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
7.1.2 生化试剂 |
7.1.3 主要溶液配方 |
7.1.4 主要仪器 |
7.2 方法与步骤 |
7.2.1 LEF-10 氨基酸序列比对 |
7.2.2 保守结构域中Prion Domain的鉴定 |
7.2.3 截断LEF10141精细鉴定Prion Domain |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 LEF-10 的保守氨基酸及保守结构域 |
7.3.2 截断型lef-10 重组质粒的克隆 |
7.3.3 酵母红白表型鉴定截断型LEF-10 的朊蛋白聚集特性 |
7.3.4 截断型lef-10 重组质粒的克隆 |
7.3.5 酵母红白表型鉴定截断型LEF-10 的朊蛋白聚集特性 |
第八章 LEF-10 PRION SITE的鉴定 |
8.1 材料与试剂 |
8.1.1 菌株、细胞、病毒与质粒 |
8.1.2 生化试剂 |
8.1.3 主要溶液配方 |
8.1.4 主要仪器 |
8.2 方法与步骤 |
8.2.1 点突变型lef-10 与pSup35N_(1-5)MC构建重组质粒 |
8.2.2 酵母红白表型检测 |
8.3 结果与分析 |
8.3.1 点突变型lef-10 重组质粒的克隆 |
8.3.2 酵母红白表型鉴定点突变型LEF-10 的朊蛋白聚集特性 |
第九章 结论与讨论 |
参考文献 |
附录 |
附录1 酿酒酵母密码子频率表 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
(3)小麦抗蚜机制研究及利用植物介导的RNAi创制小麦抗蚜新种质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
主要符号表 |
第一章 文献综述 |
1.1 麦蚜危害特性及抗蚜研究的重要性 |
1.1.1 小麦蚜虫的发生特点 |
1.1.2 麦蚜对小麦产量和品质的影响 |
1.1.3 开展小麦抗蚜研究的重要性和必要性 |
1.2 小麦抗蚜评价标准 |
1.2.1 蚜量比值法 |
1.2.2 模糊识别法 |
1.2.3 蚜虫内禀自然增长率 |
1.2.4 蚜情指数法 |
1.2.5 千粒重损失率 |
1.2.6 刺探电位图谱 |
1.3 小麦抗蚜机理研究进展 |
1.3.1 小麦抗蚜的形态学特征 |
1.3.2 营养物质含量与其抗蚜性的关系 |
1.3.2.1 可溶性糖含量 |
1.3.2.2 氨基酸含量 |
1.3.2.3 总蛋白质含量 |
1.3.3 次生物质含量与其抗蚜性的关系 |
1.3.3.1 酚类化合物 |
1.3.3.2 其它次生物质 |
1.3.4 PAL、PPO、POD活性与其抗蚜性的关系 |
1.4 作物抗虫育种研究进展 |
1.4.1 形态学抗虫育种阶段 |
1.4.2 生化抗虫育种阶段 |
1.4.3 分子标记辅助抗虫育种 |
1.4.4 转外源抗虫基因的抗虫育种 |
1.4.5 利用RNAi技术提高作物的抗虫性 |
1.5 立论依据、研究目标及研究内容 |
1.5.1 立论依据 |
1.5.2 研究目标和内容 |
第二章 小麦抗蚜水平的鉴定及与形态特征的相关性研究 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 供试蚜虫 |
2.1.3 抗蚜性鉴定方法 |
2.1.4 小麦形态特征的测定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 小麦品种(系)抗蚜性鉴定结果 |
2.2.1.1 供试小麦品种(系)孕穗期抗蚜性鉴定 |
2.2.1.2 灌浆期小麦穗部抗蚜性评价 |
2.2.1.3 灌浆期小麦茎叶抗蚜性评价 |
2.2.1.4 供试小麦品种(系)孕穗期和灌浆期抗蚜性综合评价 |
2.2.2 小麦形态特征与抗蚜性的相关性 |
2.2.2.1 小麦品种(系)的抗蚜水平 |
2.2.2.2 小麦农艺性状的变异系数分析 |
2.2.2.3 小麦形态特征与抗蚜水平相关性分析 |
2.3 讨论 |
第三章 利用SSR标记分析小麦抗麦长管蚜品种(系)的遗传多样性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 DNA提取 |
3.1.3 PCR扩增的反应体系和扩增程序 |
3.1.4 PCR扩增产物的检测 |
3.1.5 SSR分析 |
3.1.6 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同品种(系)抗蚜性评价结果 |
3.2.2 SSR标记的多态性分析结果 |
3.2.3 各供试基因型的聚类分析 |
3.3 讨论 |
第四章 小麦灌浆期抗麦长管蚜生理机制的研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 测定指标及方法 |
4.1.2.1 可溶性糖含量测定 |
4.1.2.2 蛋白质含量测定 |
4.1.2.3 脯氨酸含量的测定 |
4.1.2.4 总酚测定 |
4.1.2.5 苯丙氨酸解氨酶活性测定 |
4.1.2.6 叶绿素含量测定 |
4.1.3 数据分析处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 可溶性糖含量 |
4.2.2 蛋白质含量 |
4.2.3 脯氨酸含量 |
4.2.4 总酚含量 |
4.2.5 叶绿素含量 |
4.2.6 苯丙氨酸解氨酶活性 |
4.3 讨论 |
第五章 利用植物介导的RNAi沉默麦长管蚜羧酸酯酶基因 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验试剂 |
5.1.2 载体构建步骤 |
5.1.2.1 CbE E4基因片段获得 |
5.1.2.2 CbE E4片断反向插入FAD2 Intron1的下游 |
5.1.2.3 CbE E4片断正向插入FAD2 Intron1的上游 |
5.1.2.4 插入启动子和终止子 |
5.1.3 遗传转化 |
5.1.3.1 受体小麦品种及转化方式 |
5.1.3.2 转化质粒的制备 |
5.1.3.3 组织培养及植株再生 |
5.1.4 转基因植株的PCR检测方法 |
5.1.5 麦长管蚜的饲养及试验材料 |
5.1.6 蚜虫羧酸酯酶活性测定方法 |
5.1.7 实时焚光定量PCR分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 CbEE4目的基因片段的获得与序列分析 |
5.2.2 RNAi载体的构建 |
5.2.3 转基因植株的分子鉴定 |
5.2.3.1 转基因植株T_0代的获得 |
5.2.3.2 转基因植株T_3代PCR鉴定 |
5.2.4 不同龄期蚜虫羧酸酯酶基因表达量分析 |
5.2.5 辛硫磷溶液对麦长管蚜羧酸酯酶基因表达量的影响 |
5.2.6 转基因株系对麦长管蚜羧酸酯酶基因表达量干扰效果分析 |
5.2.7 转基因株系对麦长管蚜羧酸酯酶活性影响分析 |
5.2.8 转基因株系对麦长管蚜繁殖率的影响 |
5.3 讨论 |
第六章 利用RNAi沉默麦长管蚜脂蛋白脂肪酶基因和嗅觉相关蛋白Gqa基因 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试剂 |
6.1.2 麦长管蚜的饲养及试验材料 |
6.1.3 LPL和Gqa的克隆 |
6.1.4 实时荧光定量PCR分析 |
6.2 结果分析 |
6.2.1 利用RNAi干扰麦长管蚜脂蛋白脂肪酶基因的研究 |
6.2.1.1 脂蛋白脂肪酶基因片段获得与序列分析 |
6.2.1.2 RNAi载体的构建 |
6.2.1.3 转基因植株的获得 |
6.2.1.4 转基因株系阳性鉴定结果 |
6.2.1.5 不同龄期麦长管蚜LPL基因表达量分析 |
6.2.1.6 辛硫磷溶液对麦长管蚜脂蛋白脂肪酶基因表达量的影响 |
6.2.1.7 转基因株系对麦长管蚜脂蛋白脂肪酶基因表达效果分析 |
6.2.1.8 转基因株系对麦长管蚜繁殖率结果分析 |
6.2.2 利用RNAi干扰麦长管蚜嗅觉相关蛋白Gqa基因的研究 |
6.2.2.1 Gqa基因片段获得与序列分析 |
6.2.2.2 Gqa基因序列分析结果 |
6.2.2.3 不同龄期麦长管蚜Gqa基因表达情况 |
6.2.2.4 辛硫磷溶液对Gqa基因表达量的影响 |
6.2.2.5 Gqa基因dsRNA表达载体的构建 |
6.2.2.6 转基因株系对麦长管蚜Gqa基因沉默效果分析 |
6.2.2.7 转基因株系对麦长管蚜繁殖率结果分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 植物介导的RNAi对昆虫的研究 |
6.3.2 脂蛋白脂肪酶基因的研究进展 |
6.3.3 嗅觉相关蛋白基因Gqa的研究进展 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)桔小实蝇消化和解毒代谢相关基因鉴定及其对药剂胁迫的应激反应(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 桔小实蝇的研究概况 |
1.1 桔小实蝇抗药性的发展 |
1.2 桔小实蝇抗药性形成机制的研究 |
1.3 RNAi技术及其在桔小实蝇研究中的应用 |
2 昆虫中肠的主要功能 |
2.1 中肠消化酶 |
2.2 中肠解毒代谢酶 |
3 高通量测序技术的发展及其在昆虫学研究中的应用 |
3.1 高通量测序平台 |
3.2 高通量测序在昆虫学研究中的应用 |
4 论文的研究思路和总体框架 |
4.1 论文的研究思路和意义 |
4.2 论文框架 |
4.3 技术路线 |
第二章 桔小实蝇不同发育阶段基因表达谱分析 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 桔小实蝇中肠转录组分析 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 桔小实蝇中肠消化、解毒代谢等功能基因的鉴定 |
第一节 桔小实蝇中肠消化酶基因的鉴定 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 中肠dsRNA作用通路相关基因的鉴定 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三节 桔小实蝇中肠解毒代谢酶基因的鉴定 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五章 桔小实蝇解毒代谢酶和消化酶基因对药剂胁迫的应激反应 |
第一节 高效氯氰菊酯对桔小实蝇看家基因稳定性的影响 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第二节 桔小实蝇解毒代谢酶基因对药剂胁迫的应激反应 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三节 桔小实蝇中肠消化酶基因对药剂胁迫的反应 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第六章 主要结果、创新点及研究展望 |
1 主要结果和结论 |
2 创新点 |
3 展望 |
读期间发表论文目录及参研课题情况 |
参考文献 |
致谢 |
缩略词 |
(5)谷实夜蛾唾液ATP水解酶介导番茄防御机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 植物防御机制研究进展 |
1.1 植物防御反应过程中3个主要的信号传导途径 |
2 植物胞外ATP研究进展 |
2.1 植物胞外ATP的生理功能 |
2.2 植物胞外ATP的信号传导机制 |
3 昆虫分泌物与诱导的植物防御反应 |
3.1 鳞翅目昆虫幼虫口腔分泌物与唾液的区别 |
3.2 鳞翅目昆虫幼虫唾液与诱导的植物防御 |
3.3 鳞翅目昆虫幼虫唾液与寄主范围 |
前言 |
第二章 外源apyrase对番茄植株的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 供试植物 |
1.2 主要试剂(盒)与仪器 |
1.3 番茄叶片胞外ATP的提取 |
1.4 荧光计检测商业化apyrase的ATP水解活性 |
1.5 商业化apyrase对番茄叶片的直观影响 |
1.6 商业化apyrase对番茄防御反应相关基因表达水平的影响 |
2 结果与分析 |
2.1 Apyrase对番茄叶片的直观影响 |
2.2 植物防御反应相关基因表达水平检测结果 |
3 讨论 |
第三章 谷实夜蛾体内蛋白质ATP水解活性的鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 供试植物 |
1.3 主要试剂与仪器 |
1.4 ATP水解活性试验 |
2 结果与分析 |
2.1 谷实夜蛾唾液蛋白对番茄叶片胞外ATP的降解作用 |
2.2 谷实夜蛾各组织内蛋白质的ATP水解活性 |
3 讨论 |
第四章 谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因克隆及表达 |
第一节 谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因克隆及序列分析 |
1 材料与方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 主要试剂(盒)与仪器 |
1.3 总RNA的提取 |
1.4 第一链cDNA的合成 |
1.5 PCR反应 |
1.6 PCR产物克隆与测序 |
2 结果与分析 |
2.1 谷实夜蛾3个ATP水解酶基因片段克隆及序列分析 |
2.2 谷实夜蛾3个ATP水解酶基因全长克隆 |
3 讨论 |
第二节 谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因mRNA表达水平研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 主要试剂(盒)与仪器 |
1.3 总RNA的提取及第一链cDNA的合成 |
1.4 实时荧光定量PCR |
2 结果与分析 |
2.1 3个ATP水解酶在谷实夜蛾体内的表达水平分析 |
2.2 饲料对谷实夜蛾唾液腺ATPase 13A1表达水平的影响 |
3 讨论 |
第五章 谷实夜蛾体内3个ATP水解酶基因原核表达及鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂(盒)与仪器 |
1.2 引物设计 |
1.3 原核表达载体的构建 |
1.4 重组菌的培养及表达 |
1.5 重组蛋白的SDS-PAGE鉴定 |
2 结果与分析 |
2.1 3个ATP水解酶基因片段的扩增 |
2.2 双酶切反应效率鉴定 |
2.3 重组质粒的诱导表达 |
3 讨论 |
第六章 重组蛋白的分离纯化及活性鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂(盒)与仪器 |
1.2 目的基因的原核表达 |
1.3 重组蛋白的分离纯化 |
1.4 纯化后蛋白质的SDS-PAGE鉴定 |
1.5 蛋白质的Western鉴定 |
1.6 纯化后蛋白质ATP水解活性鉴定 |
2 结果与分析 |
2.1 纯化后蛋白质的SDS-PAGE鉴定 |
2.2 蛋白质的Western检测 |
2.3 纯化后蛋白质的native-PAGE鉴定 |
2.4 纯化后蛋白质的荧光反应鉴定 |
3 讨论 |
第七章 谷实夜蛾ATP水解酶对番茄植株的影响 |
第一节 谷实夜蛾ATP水解酶对番茄防御反应相关基因的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂(盒)与仪器 |
1.2 番茄植株的处理 |
1.3 引物设计 |
1.4 实时荧光定量PCR |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
第二节 谷实夜蛾ATP水解酶对番茄腺毛产量的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂(盒)与仪器 |
1.2 番茄植株的处理 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
主要结论、创新点与研究展望 |
参考文献 |
缩略词 |
致谢 |
在读期间发表论文目录及参加的科研项目 |
(6)桔小实蝇抗热胁迫反应的机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 桔小实蝇概述 |
1.2 环境温度变化与昆虫的关系 |
1.3 蛋白质组学在昆虫热胁迫研究中的意义 |
1.3.1 蛋白质组学概述 |
1.3.2 蛋白质核心技术 |
1.3.3 差异蛋白质组学及其在昆虫学研究中的应用 |
1.3.4 蛋白质组学在桔小实蝇研究中的应用 |
1.4 昆虫抗氧化酶系统简介 |
1.4.1 氧自由基 |
1.4.2 抗氧化酶系统 |
1.5 昆虫热激蛋白简介 |
1.5.1 Hsps诱导因子 |
1.5.2 Hsps分类 |
1.5.3 Hsps功能 |
1.5.4 Hsps分子生物学 |
1.5.5 Hsps在昆虫抗逆境胁迫中的意义 |
前言 |
第二章 桔小实蝇在热胁迫下的抗氧化反应研究 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 供试桔小实蝇 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 主要试剂(盒) |
2.1.4 试剂配制 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 样品制备 |
2.2.2 MDA含量测定 |
2.2.3 保护酶活性测定 |
2.2.4 T-AOC测定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 MDA含量 |
2.3.2 保护酶活性 |
2.3.3 T-AOC |
2.4 结论与讨论 |
2.4.1 小结 |
2.4.2 讨论 |
第三章 桔小实蝇在热胁迫下的蛋白质组学研究 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 供试桔小实蝇 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 主要试剂(盒) |
3.1.4 试剂配制 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 蛋白样品的制备 |
3.2.2 蛋白质双向电泳 |
3.2.3 蛋白质胶粒的串联质谱分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 桔小实蝇成虫热胁迫处理后蛋白表达图谱 |
3.3.2 双向电泳重复性和稳定性分析 |
3.3.3 热胁迫后桔小实蝇蛋白质点的差异性分析 |
3.3.4 桔小实蝇热胁迫响应蛋白位点的质谱鉴定 |
3.4 结论与讨论 |
3.4.1 小结 |
3.4.2 讨论 |
第四章 桔小实蝇热胁迫响应蛋白编码基因的分子克隆及表达模式解析 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 供试桔小实蝇 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 主要试剂(盒) |
4.1.4 试剂配制 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 总RNA提取 |
4.2.2 总RNA中基因组DNA的去除 |
4.2.3 第一链cDNA的合成 |
4.2.4 引物设计 |
4.2.5 PCR反应 |
4.2.6 PCR产物的克隆和测序 |
4.2.7 基因序列生物信息学分析 |
4.2.8 定量引物的扩增效率及溶解曲线分析 |
4.2.9 实时定量PCR |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 总RNA的提取效果 |
4.3.2 桔小实蝇Hsps基因cDNA片段的扩增 |
4.3.3 桔小实蝇Hsps、pod、sod基因cDNA末端的RACE扩增 |
4.3.4 桔小实蝇Hsps、pod、sod基因cDNA的全长验证 |
4.3.5 桔小实蝇Hsps、pod、sod基因生物信息学分析 |
4.3.6 桔小实蝇Hsps、pod、sod基因系统发育分析 |
4.3.7 桔小实蝇Hsps、pod、sod基因定量引物扩增效率及溶解曲线 |
4.3.8 桔小实蝇Hsps、pod、sod基因在热胁迫下的相对表达模式 |
4.4 结论与讨论 |
4.4.1 小结 |
4.4.2 讨论 |
第五章 主要结论、创新点及研究展望 |
1 主要结论 |
2 创新点 |
3 展望 |
参考文献 |
在读期间发表论文目录及参研课题情况 |
致谢 |
缩略词 |
(7)嗜卷书虱P450基因的分子生物学特性及其异源表达研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 细胞色素P450 |
1.1 概述 |
1.2 细胞色素P450介导的昆虫抗药性 |
1.3 昆虫细胞色素P450的诱导 |
2 实时荧光定量PCR |
2.1 概述 |
2.2 实时荧光定量PCR的检测方法 |
2.3 实时定量PCR仪器 |
2.4 实时荧光PCR的定量方法 |
2.5 基因表达分析中的内参基因 |
3 大肠杆菌异源表达系统 |
3.1 大肠杆菌表达系统的组成 |
3.2 影响外源基因在大肠杆菌系统中表达的因素 |
4 书虱 |
4.1 概述 |
4.2 书虱的抗性问题 |
4.3 书虱的抗性机制 |
前言 |
第二章:嗜卷书虱Housekeeping基因的克隆及内参基因筛选 |
第一节:嗜卷书虱Housekeeping基因的克隆及序列分析 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
第二节:嗜卷书虱基因表达转录分析中内参基因的筛选 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
本章讨论 |
第三章:嗜卷书虱P450基因的克隆及表达模式解析 |
第一节:嗜卷书虱P450基因的克隆及序列分析 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
第二节:嗜卷书虱P450在不同发育历期的表达模式 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
第三节:嗜卷书虱P450在药剂诱导后的表达模式 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
第四节:嗜卷书虱P450在不同品系中的表达模式 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
本章讨论 |
第四章:嗜卷书虱P450基因的原核表达 |
第一节:基于PDESTl7载体的异源表达 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
第二节:基于PET43载体的原核表达载体构建 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
第三节:基于PCW载体的原核表达载体构建 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
本章讨论 |
第五章 :嗜卷书虱CYP6CE1 等位基因的多态性 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 小结 |
本章讨论 |
第六章 主要结论、创新点及研究展望 |
1 主要结论 |
2 创新点 |
3 展望 |
参考文献 |
在读期间发表论文目录及参研课题情况 |
致谢 |
缩略词 |
(8)赤拟谷盗细胞色素P450基因的克隆、序列分析及表达研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 赤拟谷盗 |
1.1 赤拟谷盗的发生与危害 |
1.2 赤拟谷盗作为模式生物研究进展 |
2 细胞色素P450酶系与细胞色素P450氧化酶 |
2.1 细胞色素P450酶系 |
2.2 细胞色素P450氧化酶 |
3 P450基因克隆策略 |
3.1 分离纯化P450蛋白 |
3.2 用已知的昆虫P450基因为探针筛选 |
3.3 设计简并引物进行PCR和RT-PCR策略 |
3.4 RT-PCR克隆差示筛选(Differential screening) |
3.5 利用全基因组序列预测P450基因并设计引物克隆全长基因 |
4 系统进化分析和同源模建 |
5 昆虫细胞色素P450的表达 |
5.1 昆虫细胞色素P450基因的异源表达 |
5.2 实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)技术 |
前言 |
第二章 赤拟谷盗CYP6BK17基因CDNA的克隆及序列分析 |
1 试验材料与方法 |
1.1 供试昆虫及饲养条件 |
1.2 主要试剂和仪器 |
1.3 总RNA提取和cDNA第一链的合成 |
1.4 P450基因片断的扩增、克隆、测序 |
1.5 采用RACE技术克隆细胞色素P450基因全长 |
1.6 CYP6BK17 cDNA全长的验证 |
1.7 序列分析 |
2 结果与分析 |
2.1 赤拟谷盗总RNA的提取 |
2.2 CYP6BK17片段的扩增 |
2.3 通过RACE技术获得P450基因的序列全长 |
2.4 CYP6BK17 cDNA全长的验证 |
2.5 赤拟谷盗CYP6BK17基因全序列分析 |
2.6 P450基因CYP6BK17与其他P450基因的一致性分析 |
3 讨论 |
第三章 CYP6BK17的系统发育分析及原核表达 |
1 材料和方法 |
1.1 CYP6BK17的同源模建 |
1.2 P450基因CYP6BK17分子进化树的构建 |
1.3 P450基因CYP6BK17的原核表达 |
2 结果与分析 |
2.1 CYP6BK17蛋白的同源结构模建 |
2.2 CYP6BK17分子进化树的构建及系统发育分析 |
2.3 CYP6BK17的原核表达 |
3 讨论 |
第四章 CYP6BQ13V2的克隆及序列分析 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料、主要试剂及仪器 |
1.2 引物设计与合成 |
1.3 PCR扩增 |
1.4 序列分析 |
1.5 基因结构分析 |
1.6 P450基因CYP6BQ13v2分子进化树的构建 |
2.结果与分析 |
2.1 DNA扩增结果 |
2.2 基因序列分析 |
2.3 CYP6BQ13v2基因结构分析 |
2.4 CYP6BQ13v2分子进化树的构建及系统发育分析 |
3 讨论 |
第五章 CYP6BQ13V2基因在不同发育历期中的表达 |
1 材料和方法 |
1.1 总RNA提取和cDNA第一链的合成 |
1.2 定量引物的制备 |
1.3 PCR产物熔解曲线及荧光定量PCR扩增效率一致性的验证 |
1.4 实时荧光定量PCR扩增 |
2 结果与分析 |
2.1 PCR产物熔解曲线及荧光定量PCR扩增效率一致性的验证 |
2.2 CYP6BQ13v2基因在各发育历期中相对表达量的比较 |
3 讨论 |
第六章 结论与展望 |
1 主要结论 |
1.1 P450基因的克隆 |
1.2 生物信息学分析 |
1.3 表达研究 |
2 展望 |
参考文献 |
缩略词 |
在学期间发表的论文 |
致谢 |
(9)赤拟谷盗细胞色素P450 CYP345D3 cDNA基因克隆与序列分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 赤拟谷盗 |
1.1 赤拟谷盗的发生与危害 |
1.2 赤拟谷盗的抗性问题 |
2 细胞色素P450 |
2.1 细胞色素P450概述 |
2.2 细胞色素P450的命名 |
2.3 细胞色素P450的分布 |
2.4 细胞色素P450的多样性 |
2.5 细胞色素P450的结构特征 |
2.6 细胞色素P450的功能 |
2.7 昆虫细胞色素P450与害虫抗药性 |
2.8 细胞色素P450介导的昆虫抗药性的分子基础 |
3 P450基因克隆策略 |
3.1 分离纯化P450蛋白,制备抗体以筛选cDNA表达文库 |
3.2 纯化P450蛋白,测定部分氨基酸序列,反推导成核苷酸序列设计简并引物筛选 |
3.3 用已知的昆虫P450基因为探针筛选 |
3.4 PCR和RT-PCR克隆策略 |
3.5 利用RACE方法克隆全长P450基因 |
3.6 利用已完成全基因组测序物种基因组序列预测P450基因并设计引物克隆全长基因 |
第二章 赤拟谷盗细胞色素P450基因片段的克隆 |
1 试验材料 |
1.1 饲料的处理与配制 |
1.2 供试昆虫及饲养条件 |
1.3 主要使用试剂 |
1.4 主要使用仪器 |
1.5 培养基的制备 |
1.6 常用储备液及抽提液的制备 |
2 赤拟谷盗P450 cDNA第一链的合成 |
2.1 总RNA提取 |
2.2 RNA反转录 |
2.3 P450基因片断的扩增 |
2.4 目的片段的克隆和测序 |
3 结果与分析 |
3.1 赤拟谷盗总RNA的提取 |
3.2 P450基因片断扩增结果 |
3.3 P450基因片段序列分析 |
4 讨论 |
第三章 赤拟谷盗P450 cDNA 3'端序列的克隆及分析 |
1 试验材料 |
2 赤拟谷盗P450 cDNA的3'RACE |
2.1 赤拟谷盗总RNA的提取 |
2.2 3'RACE特异引物设计 |
2.3 赤拟谷盗P450基因cDNA 3'端序列的扩增 |
3 赤拟谷盗P450 cDNA 3'端序列分析 |
4 讨论 |
第四章 赤拟谷盗P450 cDNA 5'端序列的克隆及分析 |
1 试验材料 |
2 赤拟谷盗P450 cDNA的5'RACE |
2.1 赤拟谷盗总RNA的提取 |
2.2 5'RACE特异引物设计 |
2.3 扩增P450 cDNA 5'端序列第一链cDNA的合成(5'-RACE-Ready cDNA) |
2.4 cDNA 5'末端的快速扩增 |
2.5 P450 cDNA 5'端扩增片段电泳图 |
3 结果与分析 |
3.1 片段13的5'端的结果与分析 |
3.2 片段14的5'端的结果与分析 |
3.3 片段15的5'端的结果与分析 |
4 讨论 |
第五章 赤拟谷盗CYP345D3 cDNA全长的扩增 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 赤拟谷盗P450 cDNA全长扩增结果 |
2.2 CYP345D3核苷酸及其ORF推导的氨基酸序列的基本信息 |
2.3 同源性分析 |
2.4 CYP345D3与其他昆虫的P450氨基酸序列比对分析 |
2.5 CYP345D3的分子进化树 |
2.6 CYP345D3的蛋白同源模拟 |
3 讨论 |
4 研究展望 |
参考文献 |
附录A 缩略词 |
附录B |
附录C 在读期间发表的论文 |
致谢 |
(10)灰飞虱的起飞扩散行为与田间时空动态分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
文献综述 |
1 灰飞虱的田间迁移、消长规律概述 |
1.1 灰飞虱的世代历期及产卵等习性 |
1.1.1 世代历期 |
1.1.2 产卵、栖息、活动与趋性 |
1.2 田间发生与迁移 |
2 地统计学方法及其在昆虫生态学中的应用 |
2.1 地统计学(Geostatistics,又译为地理统计学、地质统计学、地学统计学等)的历史背景 |
2.2 地统计学方法的基本原理与技术实现手段 |
2.2.1 地统计学的理论体系 |
2.2.1.1 区域化变量理论 |
2.2.1.2 变异函数 |
2.2.1.2.1 变异函数基础 |
2.2.1.2.2 套合结构、各向异性及比例效应 |
2.2.1.2.3 变差函数的拟合、检验与结构分析 |
2.2.1.3 克立格插值法 |
2.2.1.4 随机模拟法 |
2.2.2 地统计学软件概述及地统计分析在软件中的实现步骤 |
2.3 地统计方法在昆虫生态学中的应用 |
2.3.1 国内外应用举例 |
2.3.2 地统计学与经典统计学的比较及其应用前景 |
参考文献 |
第一章 灰飞虱的起飞和扩散行为的初步研究 |
1 材料与方法 |
1.1 田间起飞观察 |
1.2 罩笼观察及卵巢解剖 |
2 结果与分析 |
2.1 田间起飞观察 |
2.1.1 起飞与密度的关系 |
2.1.2 傍晚起飞的时间段及天气状况对起飞的影响 |
2.2 罩笼试验和卵巢解剖 |
2.2.1 起飞仰角及与卵巢发育的关系 |
2.2.2 起飞水平方向及与光强度关系 |
2.2.3 罩笼与大田起飞时间段差异 |
3 小结与讨论 |
参考文献 |
第二章 麦田一代灰飞虱若虫的时空分布 |
1 材料与方法 |
1.1 试验田块与调查方法 |
1.2 地统计及其他数据统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 ESDA(探索性空间数据分析)及原始数据处理 |
2.1.1 数据分布检验及趋势分析 |
2.1.2 异常值及空间结构探索 |
2.2 灰飞虱若虫的空间结构分析 |
2.2.1 各向异性变差函数 |
2.2.2 空间结构各属性与灰飞虱密度的关系 |
2.3 灰飞虱若虫空间分布的时间动态 |
2.3.1 各龄若虫时空分布比较 |
2.3.2 其他因素对若虫分布的影响 |
3 讨论 |
参考文献 |
第三章 稻田灰飞虱的时空动态分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验田块与调查方法 |
1.2 分析方法 |
1.2.1 地统计方法简介 |
1.2.2 数据分析的相关说明 |
2 结果与分析 |
2.1 ESDA(探索性空间数据分析) |
2.1.1 数据的分布检验及数据转换 |
2.1.2 异常值、趋势及空间结构探索 |
2.2 灰飞虱的空间结构分析 |
2.2.1 变差函数模型拟合 |
2.2.2 不同龄期的灰飞虱空间结构的比较 |
2.2.2.1 空间结构的各向异性比较 |
2.2.2.2 空间结构的随机性强度及其与密度关系比较 |
2.3 空间分布及其影响因素 |
3 小结与讨论 |
参考文献 |
第四章 全文总结 |
1.结论 |
2 讨论 |
致谢 |
四、关于Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirusg中文译名的建议(论文参考文献)
- [1]杆状病毒新的分类地位和书写方式[J]. 类承凤,胡葭,何峰,沈蜜,孙修炼. 中国生物防治学报, 2021(04)
- [2]AcMNPV LEF-10朊蛋白聚集特性的研究[D]. 南昊. 西北农林科技大学, 2016(09)
- [3]小麦抗蚜机制研究及利用植物介导的RNAi创制小麦抗蚜新种质[D]. 许兰杰. 中国农业大学, 2013(04)
- [4]桔小实蝇消化和解毒代谢相关基因鉴定及其对药剂胁迫的应激反应[D]. 申光茂. 西南大学, 2013(10)
- [5]谷实夜蛾唾液ATP水解酶介导番茄防御机制的研究[D]. 吴霜. 西南大学, 2012(11)
- [6]桔小实蝇抗热胁迫反应的机制研究[D]. 夹福先. 西南大学, 2012(11)
- [7]嗜卷书虱P450基因的分子生物学特性及其异源表达研究[D]. 蒋红波. 西南大学, 2010(08)
- [8]赤拟谷盗细胞色素P450基因的克隆、序列分析及表达研究[D]. 徐永强. 西南大学, 2009(10)
- [9]赤拟谷盗细胞色素P450 CYP345D3 cDNA基因克隆与序列分析[D]. 杨帆. 西南大学, 2008(09)
- [10]灰飞虱的起飞扩散行为与田间时空动态分析[D]. 王瑞. 南京农业大学, 2007(04)