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1.
昆虫性别决定机制复杂多样, 研究昆虫性别决定机制既能加强对物种进化关系的理解, 也能为通过遗传调控控制害虫种群提供新方向。鳞翅目昆虫多为雌雄二型, 繁殖方式以两性生殖为主, 性染色体系统大多为ZW/ZZ系统, 雌性为ZW型, 雄性为ZZ型。昆虫性别决定是通过级联反应调控的, 在鳞翅目昆虫ZW/ZZ系统中, 位于W染色体上的性别决定初始信号沉默雄性化关键基因Masculinizer (Masc), 然后Doublesex(dsx)基因被雌性特异性剪接, 从而调控雌性偏向基因的表达; 而雄虫中Masc正常表达, 调控dsx进行雄性特异剪接, 实现雄性分化。本文对鳞翅目昆虫性别决定初始信号、Masc和dsx的研究现状, 以及基于基因编辑技术和性别决定机制在鳞翅目昆虫遗传调控中的应用进行了综述。相关研究为鳞翅目昆虫的性别筛选、不育昆虫释放技术(sterile insect technique, SIT)和释放携带雌性特异显性致死基因昆虫技术(female-specific release of insects carrying dominant lethal, fsRIDL)奠定理论基础。 相似文献
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松材线虫病是世界性的检疫病害,严重威胁松林等森林资源和生态安全。有研究表明,Feminization(fem)基因家族在秀丽隐杆线虫中参与性别决定和分化。本研究克隆了松材线虫fem-1基因,并对其表达特征和调控功能进行研究。结果表明,该基因cDNA全长为856 bp,包含681 bp的开放阅读框,编码226个氨基酸,进化分析显示与秀丽隐杆线虫位于同一进化分支。荧光定量PCR以及原位杂交结果显示, fem-1基因在松材线虫各个发育阶段均有表达,其中在2龄虫期表达水平最高;在卵期至3龄虫期阶段于虫体中后部表达,而发育后期,多位于皮下细胞中表达,肠道、性腺等部位极少出现杂交反应。利用RNA干扰技术沉默fem-1基因后,线虫种群雌雄比例出现下降,说明fem-1基因可能参与松材线虫性别分化和决定过程。研究结果有助于了解松材线虫性别决定相关基因表达特性与功能,为深入研究松材线虫发育生物学提供一定的理论依据。 相似文献
3.
Notch是Notch信号通路中的受体蛋白,与配体结合后调控下游靶标基因的表达,在无脊椎动物和脊椎动物的发育和分化过程中发挥着重要的作用。本文以飞蝗为研究对象,利用转录组数据库搜索获得Notch信号通路受体基因LmNotch,并利用qRT-PCR对5龄飞蝗不同组织及不同发育时期翅芽组织中的LmNotch表达特性进行了分析。通过RNA干扰试验对其生物学功能进行分析,发现注射dsLmNotch的飞蝗有70%无法完成蜕皮过程,10%的飞蝗在蜕皮后出现翅紊乱表型。飞蝗翅芽石蜡切片的H&E染色结果表明,处理组翅上下两层表皮之间腔空间增大,新表皮无法完整形成。qRT-PCR检测其他翅发育相关基因表达发现,LmNotch表达量的下降影响翅发育相关基因Dpp、Omb、Yorkie以及翅特异表皮蛋白基因的表达。上述研究结果可为昆虫翅发育机制研究提供理论基础,同时为害虫生物防治提供潜在靶标。 相似文献
4.
本文采用RT-PCR技术克隆获得了拟果蝇Drosophila simulans电压门控钠离子通道基因序列,明确其典型特征,分析了进化关系,为拟果蝇抗性分子机理研究奠定基础。克隆得到拟果蝇钠离子通道开放阅读框（GenBank登录号为MT113357）,长为6270 bp,编码2090个氨基酸。通过生物信息学分析,发现拟果蝇与黑腹果蝇Drosophila melanogaster钠离子通道基因相似度高达96.86%,与家蝇Musca domestica钠离子通道基因相似度达88.75%,在进化起源上与双翅目果蝇属昆虫有极高的相似度。所克隆出的序列符合昆虫钠离子通道的基本特征,具有DEKA模块和疏水性失活闸门MFM。获得三个选择性剪接（i、a、b）和17个RNA编辑。本文成功克隆拟果蝇钠离子通道基因,对拟果蝇钠离子通道基因进行分析,为研究其抗性机理奠定基础,为农业生产新型药剂的开发提供了新思路。 相似文献
5.
水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)的III型分泌系统(Type III secretion system, T3SS)由hrp基因簇编码,其决定在寄主水稻上的致病性。hrcC是hrp基因簇中hrpA转录单元仅有的一个基因,推测编码T3SS的核心组分蛋白。在Xoo中,hrcC在致病性中的功能以及受调控的机制仍未明确。本研究构建了hrcC的缺失突变体及其功能互补子,发现hrcC缺失使Xoo丧失了在寄主水稻上的致病性以及在非寄主烟草上激发过敏反应(Hypersensitive response, HR)的能力,功能互补子能够恢复这些表型至野生型水平。启动子GUS活性的定量测定和蛋白免疫杂交试验,证明hrcC的转录表达依赖于主要的hrp调控子HrpG,而不受HrpX调控;HrpG和铁转运家族类调控子(Ferric uptake regulator family)Zur以平行独立的方式正调控hrcC基因的转录表达。异源功能互补、启动子活性和蛋白表达试验发现Xoo和水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)的hrcC基因在致病性上的功能具有互置性,以及受HrpG、HrpX和Zur的调控模式也具有相似性。这些研究为进一步解析黄单胞菌的hrp调控网络与全毒性调控网络之间的交叉提供了新的线索。 相似文献
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水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)的III型分泌系统(Type III secretion system, T3SS)由hrp基因簇编码,其决定在寄主水稻上的致病性。hrcC是hrp基因簇中hrpA转录单元仅有的一个基因,推测编码T3SS的核心组分蛋白。在Xoo中,hrcC在致病性中的功能以及受调控的机制仍未明确。本研究构建了hrcC的缺失突变体及其功能互补子,发现hrcC缺失使Xoo丧失了在寄主水稻上的致病性以及在非寄主烟草上激发过敏反应(Hypersensitive response, HR)的能力,功能互补子能够恢复这些表型至野生型水平。启动子GUS活性的定量测定和蛋白免疫杂交试验,证明hrcC的转录表达依赖于主要的hrp调控子HrpG,而不受HrpX调控;HrpG和铁转运家族类调控子(Ferric uptake regulator family)Zur以平行独立的方式正调控hrcC基因的转录表达。异源功能互补、启动子活性和蛋白表达试验发现Xoo和水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)的hrcC基因在致病性上的功能具有互置性,以及受HrpG、HrpX和Zur的调控模式也具有相似性。这些研究为进一步解析黄单胞菌的hrp调控网络与全毒性调控网络之间的交叉提供了新的线索。 相似文献
7.
植物病原黄单胞菌的胞外纤维素酶基因具有差异性和多样性。大豆斑疹病菌(Xanthomonas axonopodis pv. glycines,Xag)具有胞外纤维素酶活性,但其编码基因和调控特性尚不明确。为了鉴定Xag的胞外纤维素酶编码基因,本研究从NEAU001菌株基因组内筛选出6个候选的纤维素酶编码基因。通过异源表达实验发现,engXCA和egl2基因分别编码的蛋白EngXCA和Egl2具有水解羧甲基纤维素的能力。酶活性测定实验表明,engXCA和egl2基因决定Xag的胞外纤维素酶活性。另外,对已知的10个毒性调控基因突变株进行胞外纤维素酶活性测定,揭示Xag胞外纤维素酶活性受DSF(diffusible signal factor)信号通路和全局性调控子Clp(Crp-like protein)正调控。荧光定量PCR结果进一步证实,RpfF和Clp参与正调控engXCA和egl2基因的mRNA水平。这些结果暗示,DSF信号通路可能通过Clp调控engXCA和egl2基因的表达,实现对Xag胞外纤维素酶活性的调控。 相似文献
8.
2个适于水稻条斑病菌致病相关基因转录表达分析的启动子探针载体的构建 总被引：1，自引：0，他引：1
水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)为稻黄单胞菌种下的致病变种,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS),对水稻安全生产构成严重威胁。为准确在水稻条斑病菌中进行致病相关基因的转录表达和调控分析,本研究构建了包含终止子、gusA报道基因和多克隆位点等启动子探针元件的载体pUTG01和pUTG14。选取Xoc的hrpF启动子,构建在pUTG01载体上,将其导入hrpX突变体RΔhrpX中,GUS活性测定结果显示,hrpF基因的表达显著减低,验证了hrpF受HrpX正调控,证实该载体可有效进行基因的转录表达分析;通过双质粒兼容共存策略,在hrpX突变体中同时实现了hrpX基因的功能互补和通过GUS活性定量测定hrpF基因的转录表达分析。该载体系统的建立,为后续分析稻黄单胞菌致病相关基因的表达调控提供了有效的工作系统。 相似文献
9.
MarR(Multiple antibiotic resistance regulator)家族转录因子是一种广泛存在于细菌及古细菌中的转录抑制子。MarR可通过调控毒力因子的表达来影响病原细菌的致病性,其调控机制独特,在不同菌中存在不同的调控网络。为明确其在西瓜噬酸菌中的功能及信号通路,以西瓜噬酸菌Aac5菌株为研究对象,构建MarR转录因子Aave_3922的缺失突变株及互补菌株,通过对表型及转录水平的测定,初步探究西瓜噬酸菌中MarR转录因子的功能及可能的调控网络。结果显示,与野生型Aac5菌株相比,突变菌株致病能力、生物膜形成能力、体内生长能力均显著下降,互补菌株有所恢复。同时,基因Aave_3922的缺失会显著影响三型分泌系统关键基因hrpX及hrcJ、毒性相关基因trbC、鞭毛及趋化性相关基因fliC及cheA、生物膜相关基因Aave_2620在西瓜噬酸菌中的表达量;与WT-hrpXpGUS相比,ΔAave_3922-hrpXpGUS的启动子活性显著减弱。以上结果表明Aave_3922基因可能通过参与hrpX的转录调控,以及调控生物膜形成来影响西瓜噬酸菌的致病能力。 相似文献
10.
过氧化物酶（POD）是昆虫体内一种很关键的抗氧化酶,在维持昆虫体内氧化还原的动态平衡及保护昆虫免受氧化损伤方面起到重要的作用。本试验通过转录组测序方法获得一条粘虫过氧化物酶基因的cDNA序列,该序列命名为MsPOD（GenBank登录号：MH606240）。该序列全长2433 bp,开放阅读框长度为2061 bp,编码686个氨基酸组成的多肽,分子量约76.1 ku,等电点5.68,具有1个标志性的动物亚铁血红素过氧化物酶细胞粘附蛋白结构域。氨基酸序列比对表明,MsPOD的氨基酸序列与鳞翅目夜蛾科其他昆虫亲缘关系较近,其中与棉铃虫POD氨基酸序列同源性最高,达92%。基因表达水平研究发现,MsPOD基因在不同发育阶段和不同组织中差异表达,在蛹期和唾腺中表达量最高。温度梯度诱导后,MsPOD基因在不同时间点的表达量具有显著差异,经35℃下12 h处理后表达量最高。研究结果为进一步研究过氧化物酶在昆虫体内的保护性作用以及利用该基因进行分子设计来防治粘虫奠定理论基础。 相似文献
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共生菌参与昆虫宿主的多种生理活动,而昆虫则为共生菌提供了良好的增殖环境,两者互利共生。共生菌的种类、丰度和功能均因昆虫种类和发育阶段的不同而有所差异。该文总结了昆虫共生菌研究概况及已报道的昆虫共生菌种类,重点介绍了共生菌调控昆虫宿主生长发育和生殖的研究进展,包括共生菌通过协助宿主营养代谢及抵御病原菌来调控宿主的生长发育速率;胞内共生细菌沃尔巴克氏体Wolbachia通过胞质不亲和、雌性化、雄性致死以及诱导孤雌生殖调控宿主的生殖力;胞外共生细菌则通过参与宿主营养代谢、改变宿主生殖行为和影响宿主生殖细胞来调控昆虫宿主的生殖力,以及共生菌调控宿主生殖的可能分子机制。同时,该文还在深入探讨共生菌功能、拓宽研究宿主种类及共生菌在抗菌防虫中的应用等方面进行了展望。共生菌对昆虫宿主生长发育和生殖调控作用的研究有助于进一步揭示昆虫与共生菌的协同进化机制,并为进一步利用共生菌进行害虫治理奠定理论基础。 相似文献
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为研究球孢白僵菌对不同昆虫的致病力及其在昆虫体表侵染的差异,探讨球孢白僵菌对不同寄主昆虫侵染的毒力差异,本研究选择了不同分离来源的9株球孢白僵菌,以半翅目的烟粉虱和鳞翅目的小菜蛾为试验材料,详细比较了球孢白僵菌对烟粉虱2龄若虫和小菜蛾2龄幼虫的毒力差异,以及在侵染过程中孢子吸附、孢子萌发及芽管伸长速度差异。结果表明,9株球孢白僵菌有6株对2种昆虫毒力差异显著,3个菌株差异不显著。对2种昆虫毒力差异不显著的菌株Bb271在2种昆虫体表单位面积的孢子吸附数量、孢子萌发率和芽管伸长速度均无显著差异;对2种昆虫毒力差异显著的2个菌株Bb104和Bb120在2种昆虫体表单位面积的孢子吸附数量和孢子萌发率无显著差异,但在2种昆虫体表的芽管伸长速度差异显著（P<0.05）。因此,从本研究结果来看,球孢白僵菌对不同昆虫的致病力强弱与昆虫体表单位面积的孢子吸附数量和孢子萌发率无关,与球孢白僵菌在昆虫体表的芽管伸长速度有关。芽管伸长速度可以作为球孢白僵菌菌株对寄主昆虫致病力强弱的形态学依据。 相似文献
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银锭夜蛾Macdunnoughia crassisigna Warren是豆类作物和十字花科蔬菜上重要的食叶性害虫。因其具有暴食性，迁飞性等特点，逐渐成为东北、华北地区重要的农业害虫。由于缺乏有效的绿色防控技术，目前化学农药仍是防控银锭夜蛾有效的方法之一。为提高银锭夜蛾的防治效果，以银锭夜蛾性信息素主要成分顺-7-十二碳烯乙酸酯（Z7-12：Ac）、顺-9-十四碳烯乙酸酯（Z9-14：Ac）为母体结构，通过酯化反应得到结构新颖的类似物14个，结构经GC-MS、1H NMR、13C NMR和HR-MS确证。触角电生理试验（EAG）表明，有11个类似物具有较好的EAG反应。EAG抑制试验发现，类似物4、13和14具有明显的抑制效果。在100 μg剂量下，类似物4对Z7-12：Ac的抑制率达50.2%。风洞试验表明，当添加1500 μg的类似物4时，对银锭夜蛾的干扰尤为显著，没有成虫到达诱芯。田间试验表明，类似物4具有潜在的抑制活性，当添加150、1500 μg的类似物4时，平均诱捕量与性信息素存在显著性差异，抑制率分别为56.90%、59.34%。研究结果有助于揭示性信息素拮抗剂对银锭夜蛾种内化学通讯调控方式，为银锭夜蛾绿色防控技术提供新的思路与手段。 相似文献
14.
共生菌和昆虫是互利共生的关系，它参与宿主生殖、代谢、解毒等生理过程。龟纹瓢虫为农田生态系统重要天敌昆虫，同时具有取食植物花粉的习性。为明确龟纹瓢虫体内共生菌的种类与群落结构，通过Illumina MiSeq平台对龟纹瓢虫幼虫体内共生菌的16S rDNA V3～V4区进行高通量测序，生物信息学方法分析共生菌的种类和多样性。结果显示，共获得3910个OTUs，长度为360～480 bp的序列占99.54%； OTU注释结果表明，龟纹瓢虫共生菌包括37个门，75个纲，143个目，261个科，605个属；变形菌门Proteobacteria（51.84%）、厚壁菌门Firmicutes（21.81%）、放线菌门Actinobacteria（11.35%）、蓝藻菌门Cyanobacteria（7.06%）、拟杆菌门Bacteroidetes（4.49%）为龟纹瓢虫幼虫的5个优势种群。在属水平上葡萄球菌Staphylococcus（16%）、不动杆菌属Acinetobacter（8.54%）、Paracocccus（4.93%）、假单胞菌Pseudomonas（3.59%）、Boechera gunnisoniana（3.34%）、棒状杆菌属Corynebacterium（2.18%）、阪崎肠杆菌Cronobacter（2.04%）、考克氏菌属Kocuria（1.50%）、链球菌属Streptococcus（1.15%）和芽胞杆菌Bacillus（1.11%）为优势菌群。本研究初步明确了龟纹瓢虫幼虫体内共生菌种群组成与结构，为通过共生菌提高龟纹瓢虫人工繁殖效率提供参考，同时为转基因植物对龟纹瓢虫的安全评价提供新的思路。 相似文献
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辐照可导致染色体变异,是研究生殖机理的常用辅助方法之一。本研究对不同生理状况下智利小植绥螨雌螨、雄螨、不同发育阶段卵进行不同剂量的伽马辐照,探索其后代发育与繁殖情况,以期解释智利小植绥螨性别决定机制及生殖机理。研究结果表明,在160~640 Gy辐照剂量下,辐照的未交配的雄成螨与正常的未交配的雌成螨交配,F1代中只有雄成螨且仅1/3可育。在45~90 Gy辐照剂量下,辐照的未交配的雌成螨与正常的未交配的雄成螨交配,其子代雌性比随着辐照剂量的增加而减小,且至90 Gy处理下无子代完成胚胎发育。辐照交配后产卵前的雌成螨,其子代雌性比间没有显著差异（77.5%~85.0%）。辐照卵龄0~12 h的卵,没有卵发育至成螨;辐照卵龄12~24 h的卵,其中发育至成螨的全为雌螨;辐照卵龄24~48 h的卵,其中发育至成螨的雌性比随着辐照剂量的增加具有增加的趋势。试验结果推测出父系染色体组参与形成配子且对性别起决定作用;父系染色体组异质化的时间可能集中于卵壳形成后至卵期12 h之间。本试验为智利小植绥螨父系染色体组参与性别决定的机制做出了新的诠释,对深入研究性别决定的机理具有重要的意义。 相似文献
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信息素是昆虫信息交流和信号传递的“化学语言”,能调节和控制昆虫的行为和生理变化。从本质上来讲,昆虫信息素就是有机化合物,不同昆虫的信息素在结构和成分配比等方面存在差异。昆虫信息素种类众多,根据作用机制可分为释放信息素和启动信息素;根据发挥的功能可分为性信息素、聚集信息素、报警信息素和标记信息素等。它们通过接收者的化学感受系统被识别和接收,过程十分复杂。目前,昆虫信息素在害虫防治、生物监控和保护以及促进昆虫授粉等多个领域被广泛应用。为后续进一步研究和利用昆虫信息素,该文从昆虫信息素结构差异和演化过程、分类和功能、传播和感知方式以及在生产实践中的应用等方面进行总结和综述,并对昆虫信息素的研究进行展望。 相似文献
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异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)是农业和林业上一种重要的捕食性天敌昆虫,对蚜虫、叶螨、蚧壳虫等农林害虫具有很强的捕食能力。除了作为捕食性天敌昆虫受到广泛的关注外,其鞘翅色斑多样性也是昆虫遗传学和生理学的研究热点。异色瓢虫鞘翅主要由黑色或黄色作为底色,镶嵌以黄色或黑色点状色斑,根据鞘翅底色可以将其简单分为黑底型和黄底型。本文综述分析了异色瓢虫不同色斑亚型个体之间差异性的研究成果,从地理分布、生物学特性、环境适应度、捕食能力、选型交配、耐受性等方面进行了阐述。为异色瓢虫规模化繁育、人工释放技术提供了较为全面的参考因素。另外,从遗传机制和生理通路方面,综述了异色瓢虫种内色斑多样性形成的内在原因。经典的"镶嵌显性遗传"理论和新近发现的转录因子Pannier调控机制是异色瓢虫产生色斑多样性的重要遗传机制。以多巴胺为核心的黑色素合成途径是异色瓢虫体壁黑化的主要生理通路。此外,从异色瓢虫人工繁育、释放应用以及作为研究种内表型多样性的模式昆虫等方面,展望了未来的研究方向。 相似文献
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细胞色素P450属于超基因家族,与昆虫对杀虫剂抗药性产生有重要关系。本文在白背飞虱转录组数据的基础上,克隆到了两个P450基因,分别命名为SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2,其分别编码534和471个氨基酸,分子量约为61.567和53.762 kDa,理论等电点为9.18和8.74。结构域分析发现,SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2氨基酸序列中均包含5个P450基因共有序列。噻虫嗪、噻嗪酮和阿维菌素的LC10、LC25、LC50和LC904个不同浓度处理白背飞虱3龄若虫48 h后,采用RT-qPCR技术测定SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2两个基因的相对表达量,结果表明：噻虫嗪、噻嗪酮LC10和LC25浓度胁迫后SfCYP4DE1基因相对表达量均显著低于对照组,但随着浓度继续的加大,SfCYP4DE1基因的表达量出现上升的趋势。不同的是,经阿维菌素LC10和LC25浓度胁迫后,SfCYP4DE1基因的表达量均显著高于对照组,且随着浓度增加其表达量升高。与对照组相比,经噻虫嗪不同浓度胁迫后,SfCYP353D1v2基因表达量均呈现出诱导增加的趋势,且LC10、LC50和LC90处理组显著高于对照组。噻嗪酮LC10浓度处理能够显著诱导SfCYP353D1v2基因的表达,但阿维菌素LC10浓度处理下其表达量被显著抑制。另外,以阿维菌素LC50和LC90浓度处理后,SfCYP353D1v2基因的表达量被显著诱导。以上研究结果可为进一步研究白背飞虱P450基因对杀虫剂解毒代谢途径提供基础资料。 相似文献