

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文檔簡介
1、小菜蛾(Plutella xylostella L.)是一種世界性的十字花科蔬菜主要害蟲,它對化學(xué)殺蟲劑和生物殺蟲劑都能很快地產(chǎn)生抗性。目前殺蟲劑的使用仍然是控制小菜蛾的重要手段。由于殺蟲劑的過度使用,小菜蛾已對多種藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗性。近年來對殺蟲劑的研究已經(jīng)涉及生理、生化以及分子多個(gè)方面,但小菜蛾對殺蟲劑的脅迫響應(yīng)尚缺系統(tǒng)的研究。為了能使殺蟲劑持久地發(fā)揮作用,保證靶標(biāo)位點(diǎn)的敏感性,系統(tǒng)研究殺蟲劑作用的有關(guān)機(jī)制是很有必要的。
2、> 氟蟲腈(Fipronil)是首個(gè)用于有害生物防治的苯基吡唑類殺蟲劑,其作用靶標(biāo)是γ-氨基丁酸受體(GABA),起到阻斷由GABA控制的神經(jīng)膜氯離子通道的作用,對包括小菜蛾在內(nèi)的多種農(nóng)業(yè)害蟲有防治作用。
本研究以小菜蛾為材料,采用LC50劑量的氟蟲腈進(jìn)行處理,從解毒酶系、蛋白質(zhì)和基因等方面研究了小菜蛾響應(yīng)殺蟲劑氟蟲腈脅迫的生理生化及分子機(jī)制,初步揭示了可能參與到小菜蛾響應(yīng)氟蟲腈脅迫的蛋白,克隆了與機(jī)體免疫反應(yīng)和能量
3、代謝相關(guān)的4個(gè)基因,并明確了這4個(gè)編碼基因的表達(dá)動態(tài),為進(jìn)一步研究小菜蛾對氟蟲腈的響應(yīng)機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。
1.小菜蛾對氟蟲腈的生理生化響應(yīng)
在小菜蛾幼蟲對氟蟲腈的短期響應(yīng)中,體內(nèi)的多功能氧化酶(MFO)、酯酶(EST)和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的活性均顯著高于對照組,在24h內(nèi),隨著處理時(shí)間的延長,各解毒酶的活性也逐漸提高。在3種解毒酶中,MFO對外界的刺激更加敏感,受誘導(dǎo)程度最高,在響應(yīng)初期活性就快速
4、升高。
2.小菜蛾對氟蟲腈響應(yīng)蛋白的分析鑒定
利用雙向電泳和質(zhì)譜技術(shù)的差別蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),研究氟蟲腈處理后,小菜蛾在0h、8h、16h和24h時(shí)蛋白質(zhì)組差異,觀察到20個(gè)蛋白發(fā)生了差異表達(dá),其中9個(gè)蛋白點(diǎn)為下調(diào)表達(dá),11個(gè)蛋白點(diǎn)為上調(diào)表達(dá),其中5個(gè)蛋白點(diǎn)僅在處理組表達(dá)。在鑒定成功的17蛋白點(diǎn),包括了免疫反應(yīng)和各種代謝途徑參與蛋白,還有細(xì)胞骨架蛋白、分子伴侶等。這些蛋白參與了昆蟲體內(nèi)的多個(gè)生理過程,反映了小菜蛾
5、對殺蟲劑的響應(yīng)會在細(xì)胞骨架、代謝水平等多方面發(fā)生綜合的改變,說明昆蟲在應(yīng)對殺蟲劑的響應(yīng)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.小菜蛾響應(yīng)氟蟲腈相關(guān)蛋白的基因克隆與分析
本研究克隆得到小菜蛾在響應(yīng)氟蟲腈過程中與免疫相關(guān)的硫氧還蛋白過氧化物酶(thioredoxin peroxidase,TPx)和凝集素(C-type lectin)、與能量代謝相關(guān)的ATP合酶亞基d(ATP synthase unit d)、以及腺苷酸轉(zhuǎn)移酶(a
6、denine nucleotidetranslocase,ANT)這4個(gè)基因的cDNA全長序列,利用生物信息學(xué)方法分析了這4個(gè)基因的結(jié)構(gòu)和所編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征及其與其他昆蟲的同源性,構(gòu)建了所編碼蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)模型。
采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR在mRNA水平上分析了這4個(gè)基因的表達(dá)特性。結(jié)果表明這4個(gè)基因在敏感品系小菜蛾的生長發(fā)育過程都能檢測到,并且有表達(dá)量上的差異;在對氟蟲腈脅迫的短期響應(yīng)中,4個(gè)基因的表達(dá)量也會由于殺蟲劑
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