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甲硫氨酸富集蛋白在棉铃虫卵巢发育中的功能及机制解析
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作者 秦千越 方斌 +5 位作者 王靖康 张博 耿梓宸 安世恒 李祥 赵文丽 《河南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期285-294,共10页
【目的】探讨甲硫氨酸富集蛋白(methionine-rich storage protein, HaSP1)在棉铃虫(Helicoverpa armigera)卵巢发育中的功能及相关机制。【方法】分析蛋白质不足处理棉铃虫4龄幼虫对卵巢发育、HaSP1基因转录表达和JH滴度的影响;PCR扩增... 【目的】探讨甲硫氨酸富集蛋白(methionine-rich storage protein, HaSP1)在棉铃虫(Helicoverpa armigera)卵巢发育中的功能及相关机制。【方法】分析蛋白质不足处理棉铃虫4龄幼虫对卵巢发育、HaSP1基因转录表达和JH滴度的影响;PCR扩增棉铃虫HaSP1基因开放阅读框序列,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测HaSP1基因在棉铃虫羽化前3 d至羽化后4 d雌成虫卵巢和脂肪体中的转录表达变化;最后通过RNA干扰技术(RNA interference, RNAi)敲低雌成虫体内HaSP1基因的表达量,分析对卵巢发育及其体内总氨基酸含量、甲硫氨酸(methionine,Met)含量以及HaVg转录表达量的影响。【结果】棉铃虫幼虫期饲料中蛋白质不足,会显著抑制雌成虫的生殖能力,并导致JH滴度和HaSP1基因的转录显著降低。棉铃虫HaSP1基因的开放阅读框长2 256 bp,棉铃虫、黏虫(Mythimna loreyi)和粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)中的SP1亲缘关系更近。HaSP1基因在卵巢中羽化前第2天高表达,在脂肪体中羽化前第3天高表达。敲低HaSP1基因转录会抑制棉铃虫卵巢发育,并显著降低HaVg转录、总氨基酸及Met含量。【结论】HaSP1通过影响甲硫氨酸含量从而在棉铃虫卵巢发育中发挥重要作用。 展开更多
关键词 棉铃虫 甲硫氨酸富集蛋白SP1 卵巢发育 RNA干扰 甲硫氨酸
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ATP合酶亚基α在棉铃虫幼虫变态中的功能机理分析
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作者 耿梓宸 常彦鹏 +2 位作者 张博 安世恒 赵文丽 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期619-627,共9页
【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基α(ATP synthase subunit α, ATPs-α)在棉铃虫Helicoverpa armigera变态和发育中的功能机理。【方法】PCR扩增棉铃虫ATPs-α基因开放阅读框,并进行生物信息学分析;利用qRT-PCR检测HaATPs-α在棉铃虫... 【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基α(ATP synthase subunit α, ATPs-α)在棉铃虫Helicoverpa armigera变态和发育中的功能机理。【方法】PCR扩增棉铃虫ATPs-α基因开放阅读框,并进行生物信息学分析;利用qRT-PCR检测HaATPs-α在棉铃虫5龄蜕皮期和6龄第1-5天幼虫表皮、中肠和脂肪体中及外源20-羟蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)(0.1 mg/mL)处理后6龄幼虫表皮和脂肪体中的表达量;对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-α,分析RNAi降低HaATPs-α的表达量对幼虫发育及变态及其体内ATP含量、海藻糖和葡萄糖含量以及海藻糖酶活性的影响。【结果】棉铃虫HaATPs-α的开放阅读框长1 677 bp,棉铃虫、草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda、斜纹夜蛾S.litura和粉纹夜蛾Trichoplusia ni这4种鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)昆虫的ATPs-α氨基酸序列一致性为96.56%,且亲缘关系较近。表达模式分析结果显示,HaATPs-α在6龄第3天幼虫表皮和中肠中表达量最高,在5龄蜕皮期脂肪体中出现表达高峰;20E(0.1 mg/mL)处理较对照显著上调6龄幼虫中HaATPs-α的表达量。与对照组(注射dsGFP)相比,利用RNAi敲低HaATPs-α表达量后,幼虫发育迟缓,幼虫体重显著下降,幼虫死亡率显著升高,化蛹率和成虫羽化率显著降低,ATP含量和海藻糖酶活性均显著降低,海藻糖含量显著升高,葡萄糖含量显著降低。【结论】HaATPs-α不仅控制棉铃虫ATP的产量,同时还影响着海藻糖和葡萄糖的含量,因此,HaATPs-α在幼虫变态中发挥着重要作用。本研究结果还可为将来利用ATPs-α作为有害生物防控的新靶标提供实验证据和理论依据。 展开更多
关键词 棉铃虫 ATP合酶亚基α ATP 可溶性海藻糖酶 变态
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印楝素抑制基因转录导致棉铃虫幼虫蜕皮变态异常的分子机理 被引量:6
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作者 常彦鹏 张博 +3 位作者 耿梓宸 魏纪珍 安世恒 赵文丽 《中国生物防治学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期550-559,共10页
印楝素是一种对鳞翅目如棉铃虫Helicoverpa armigera有良好防治效果的植物源农药。本研究采用室内毒力测定方法,荧光定量PCR(qRT-PCR)和代谢产物差异分析等方法,分析了饲喂印楝素后导致棉铃虫幼虫死亡的分子机理。首先统计分析了5龄和6... 印楝素是一种对鳞翅目如棉铃虫Helicoverpa armigera有良好防治效果的植物源农药。本研究采用室内毒力测定方法,荧光定量PCR(qRT-PCR)和代谢产物差异分析等方法,分析了饲喂印楝素后导致棉铃虫幼虫死亡的分子机理。首先统计分析了5龄和6龄棉铃虫幼虫饲喂不同浓度的印楝素后的表型、体质量、死亡率和化蛹率,结果表明印楝素导致棉铃虫幼虫体质量降低、死亡率升高和化蛹率降低。随后,通过qRT-PCR、酶活和内源物质含量测定,明确了印楝素抑制海藻糖的生物合成和分解,抑制20E下游基因转录表达,并降低了ATP含量。本研究结果表明印楝素通过抑制棉铃虫海藻糖的生物合成和分解,抑制20E信号通路基因转录,降低ATP产量,导致幼虫蜕皮变态失败,最终导致幼虫死亡。本研究对进一步探索印楝素导致棉铃虫死亡的机制和防治有害生物具有重要意义。 展开更多
关键词 棉铃虫 印楝素 海藻糖酶 ATP合酶α亚基 20E通路基因
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ATP合酶亚基d参与海藻糖代谢调控棉铃虫幼虫变态的分子机理 被引量:2
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作者 张博 耿梓宸 +3 位作者 常彦鹏 李祥 安世恒 赵文丽 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期267-276,共10页
【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基d(ATP synthase subunit d, ATPs-d)参与海藻糖代谢调控棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫发育和变态中的功能及分子机理。【方法】PCR扩增棉铃虫HaATPs-d的开放阅读框,并利用生物信息学方法对其序列及... 【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基d(ATP synthase subunit d, ATPs-d)参与海藻糖代谢调控棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫发育和变态中的功能及分子机理。【方法】PCR扩增棉铃虫HaATPs-d的开放阅读框,并利用生物信息学方法对其序列及系统发育进行分析;利用qRT-PCR检测HaATPs-d在5龄蜕皮期幼虫和6龄幼虫表皮、中肠和脂肪体中及对20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)(0.1 mg/mL)响应的6龄幼虫脂肪体和表皮中的表达量;利用荧光拍照分析HaATPs-d在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda卵巢细胞系Sf9细胞中的亚细胞定位;采用酵母双杂交分析与HaATPs-d互作的蛋白;对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-d,分析RNAi降低HaATPs-d的表达量对幼虫发育及变态和中肠中可溶性海藻糖酶活性和海藻糖含量的影响。【结果】棉铃虫HaATPs-d(GenBank登录号:LOC110375576)的开放阅读框长525 bp,编码174个氨基酸并具有较高的保守性,与草地贪夜蛾和斜纹夜蛾S.litura中的ATPs-d亲缘关系较近。HaATPs-d的表达高峰出现在6龄第3天幼虫表皮中,在中肠和肪体中的表达量均以在5龄蜕皮期幼虫中的最高。与对照相比,20E(0.1 mg/mL)显著上调6龄幼虫脂肪体和表皮中HaATPs-d的表达量。HaATPs-d是细胞质蛋白。与注射dsGFP对照组比较,HaATPs-d与棉铃虫可溶性海藻糖酶直接结合。棉铃虫6龄幼虫中敲低HaATPs-d的表达量导致幼虫发育迟缓,幼虫体重下降,幼虫死亡率升高,化蛹率和成虫羽化率降低,中肠中可溶性海藻糖酶活性显著下降和海藻糖含量显著上升。【结论】HaATPs-d通过与棉铃虫可溶性海藻糖酶的直接结合控制幼虫体内可溶性海藻糖酶性和海藻糖含量,进而影响幼虫变态中的糖源,最终控制幼虫的变态。 展开更多
关键词 棉铃虫 ATP合酶亚基d 20E 幼虫变态 可溶性海藻糖酶 海藻糖
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植物激素调控OsBLR1基因促进水稻萌发的机制分析 被引量:5
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作者 常彦鹏 耿梓宸 +3 位作者 王坤 李梦琪 张博 赵文丽 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 2021年第6期1058-1064,共7页
为探明OsBLR1对水稻(Oryza sativa L.)萌发的影响及相关机制,以OsBLR1的过表达株系OsBLR1-OE(以日本晴[Nip,Oryza sativa L.ssp.japonica cv.]为背景所构建)为材料,分别分析外源ABA和GA_(3)对OsBLR1转录表达特性的影响,以及萌发过程中AB... 为探明OsBLR1对水稻(Oryza sativa L.)萌发的影响及相关机制,以OsBLR1的过表达株系OsBLR1-OE(以日本晴[Nip,Oryza sativa L.ssp.japonica cv.]为背景所构建)为材料,分别分析外源ABA和GA_(3)对OsBLR1转录表达特性的影响,以及萌发过程中ABA和GA_(3)的含量变化和相关基因表达量变化。结果表明,OsBLR1-OE株系种子萌发速率显著快于Nip;水稻叶片和根部OsBLR1的转录均能被外源ABA和GA_(3)诱导上调;种子萌发吸胀时,OsBLR1-OE中ABA含量显著低于Nip,GA_(3)含量显著高于Nip,且GA_(3)和ABA比值显著高于Nip;荧光定量PCR结果显示,与Nip相比,OsBLR1-OE中ABA合成和转导通路相关基因NCED3、SAPK3和DG1表达量显著降低;OsBLR1-OE中GA合成基因GA_(20)ox1和GA_(20)ox3表达量显著上调,抑制GA活性的GA_(2)ox3基因表达量显著下降。 展开更多
关键词 OsBLR1基因 萌发 赤霉素 脱落酸 基因表达
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