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昆虫中纳米颗粒介导的RNA干扰:研究进展与展望 被引量：1
1
作者 刘吉升 林显锋 陈伟健 《昆虫学报》 北大核心 2025年第6期849-861,共13页
RNA干扰(RNA interference,RNAi)由于其高度保守、特异性强、操作简单和沉默高效等优点,已广泛应用于昆虫的基因功能研究和选择性控制农业害虫的新生物策略开发中。但是RNAi在害虫防治的实际应用中也面临了挑战,其中RNAi效率是最主要的... RNA干扰(RNA interference,RNAi)由于其高度保守、特异性强、操作简单和沉默高效等优点,已广泛应用于昆虫的基因功能研究和选择性控制农业害虫的新生物策略开发中。但是RNAi在害虫防治的实际应用中也面临了挑战,其中RNAi效率是最主要的制约因素。本综述对RNAi分子机制的3个主要通路、核酸酶对双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)稳定性和RNAi效率的影响以及利用纳米颗粒材料包裹与递送dsRNA的研究进展进行了归纳与探讨,对通过抑制昆虫体内核酸酶活性并结合目标基因的dsRNA来进一步提高RNAi效率进行了展望,以期为基于纳米颗粒的害虫生物防治和绿色杀虫剂开发提供参考。dsRNA的稳定性是限制昆虫中RNAi效率的主要因素之一,将dsRNA与不同纳米颗粒结合形成聚合物,可增加dsRNA在昆虫体内的稳定性,提高RNAi效率。在RNAi应用中,不同纳米颗粒为RNAi提供了多种dsRNA递送方式。纳米颗粒以其安全、低毒、成本低廉、生物相容性好和RNAi效率高等优点,已经成为国内外研究的热点,被越来越多地应用于昆虫的RNAi研究中,在害虫防治与绿色杀虫剂开发中展现出巨大的潜力和价值。今后,应加强纳米材料功能化设计、低成本生产工艺研发及生态风险评估体系构建,以推动RNAi技术在农业中的实际应用与可持续发展。 展开更多
关键词 昆虫 基因沉默 RNA干扰 双链RNA 纳米颗粒 害虫防治
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南亚果实蝇谷胱甘肽S-转移酶基因的鉴定及组织表达
2
作者 田晓丽 许冬 +4 位作者 刘毅 万鹏 明行 桂连友 张国辉 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期122-131,共10页
【目的】探究南亚果实蝇谷胱甘肽S-转移酶基因BtauGSTd1和BtauGSTd2的分子特征及组织表达模式,揭示BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇嗅觉及抗药性方面的潜在生理功能,为南亚果实蝇嗅觉识别及抗药性机制研究提供参考。【方法】基于南亚... 【目的】探究南亚果实蝇谷胱甘肽S-转移酶基因BtauGSTd1和BtauGSTd2的分子特征及组织表达模式,揭示BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇嗅觉及抗药性方面的潜在生理功能,为南亚果实蝇嗅觉识别及抗药性机制研究提供参考。【方法】基于南亚果实蝇成虫头部的转录组数据,通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆BtauGSTd1和BtauGSTd2,运用生物信息学分析BtauGSTd1和BtauGSTd2的序列特征,通过同源建模构建BtauGSTd1和BtauGSTd2蛋白的三维模型,并采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测BtauGSTd1和Btau-GSTd2在南亚果实蝇成虫不同组织中的表达水平。【结果】序列分析结果表明,BtauGSTd1开放阅读框为684 bp,编码227个氨基酸残基,BtauGSTd1蛋白的相对分子质量为26.26 ku,等电点为8.43;BtauGSTd2开放阅读框为624 bp,编码207个氨基酸残基,BtauGSTd2蛋白的相对分子质量为23.80 ku,等电点为5.90。BtauGSTd1和BtauGSTd2蛋白均含有羧基端结构域和氨基端结构域,无信号肽,不含跨膜结构域,属于非分泌胞质型谷胱甘肽S-转移酶。系统进化分析结果表明,BtauGSTd1和BtauGSTd2均属于昆虫特有的Delta谷胱甘肽S-转移酶亚家族。构建的三维模型显示,BtauGSTd1和BtauGSTd2氨基端结构域均由3个α螺旋(α1~α3)和4个β折叠(β1~β4)构成,羧基端结构域均由6个α螺旋组成(α4~α9)。RT-qPCR结果显示,BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇雌雄成虫各供试组织中均有表达,其中BtauGSTd1在雄虫带触角的头部相对表达量显著高于其他组织,在雌虫各供试组织间相对表达量无显著性差异;BtauGSTd2在雌、雄成虫带触角的头部和去触角的头部相对表达量均显著高于去头部的虫体。【结论】BtauGSTd1和BtauGSTd2在南亚果实蝇体内除了充当解毒酶的角色外,很可能在其嗅觉系统中作为气味降解酶,行使降解气味化合物、保护嗅觉系统免受毒害的功能。 展开更多
关键词 南亚果实蝇 谷胱甘肽S-转移酶 生物信息学分析 表达模式
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中华蜜蜂14-3-3ζ基因的克隆、分子特征及时空表达谱分析
3
作者 陈颖 康婧 +8 位作者 臧贺 王勇杰 张凯遥 叶道有 冯睿蓉 陈大福 徐国钧 郭睿 邱剑丰 《昆虫学报》 北大核心 2025年第8期1031-1039,共9页
【目的】本研究旨在丰富中华蜜蜂Apis cerana cerana 14-3-3ζ基因的基本信息,为其进一步的功能研究提供参考和依据。【方法】通过PCR扩增14-3-3ζ基因的编码序列(coding sequence,CDS),再进行TA克隆和Sanger测序;使用相关软件预测14-3-... 【目的】本研究旨在丰富中华蜜蜂Apis cerana cerana 14-3-3ζ基因的基本信息,为其进一步的功能研究提供参考和依据。【方法】通过PCR扩增14-3-3ζ基因的编码序列(coding sequence,CDS),再进行TA克隆和Sanger测序;使用相关软件预测14-3-3ζ的理化性质和分子特征,并对14-3-3ζ进行系统进化分析;利用RT-qPCR检测14-3-3ζ基因在中华蜜蜂不同发育阶段(卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫)、刚出房工蜂成虫不同组织(触角、中肠、脂肪体、咽下腺、脑、表皮和毒腺)及蜜蜂球囊菌Ascospaera apis接种中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后4,5和6日龄幼虫肠道中的表达量。【结果】成功克隆到中华蜜蜂14-3-3ζ基因的CDS,含744个核苷酸,编码247个氨基酸,中华蜜蜂14-3-3ζ的分子量约为28.0 kD,含26个磷酸化位点、4个结构域和1个保守基序,不含跨膜结构域与信号肽;中华蜜蜂、西方蜜蜂Ap.mellifera、黑大蜜蜂Ap.laboriosa、小蜜蜂Ap.florea、芦蜂Ceratina calcarata、火红熊蜂Bombus pyrosoma、地熊蜂B.terrestris、苜蓿切叶蜂Megachile rotundata、壁蜂Osmia lignaria和东南蓝莓蜂Habropoda laboriosa 14-3-3ζ均包含4个相同的保守基序和1个相同的结构域(14-3-3_1),中华蜜蜂和西方蜜蜂的14-3-3ζ在系统进化树上聚为一支。14-3-3ζ基因在中华蜜蜂卵中的表达量显著高于3日龄幼虫、1和2日龄预蛹及4日龄蛹中的表达量,在中华蜜蜂各日龄工蜂成虫体内的表达量无显著差异;14-3-3ζ基因的表达量在中华蜜蜂刚出房工蜂成虫毒腺中最高,且显著高于触角、中肠、咽下腺、脑、表皮和脂肪体中的表达量;蜜蜂球囊菌接种中华蜜蜂工蜂3日龄幼虫后,14-3-3ζ基因在中华蜜蜂工蜂4,5和6日龄幼虫肠道中的表达量与对照组比显著下调。【结论】中华蜜蜂14-3-3ζ基因在工蜂的毒腺和卵中特异性高量表达,幼虫肠道中14-3-3ζ基因的表达在蜜蜂球囊菌侵染过程中被激活,14-3-3ζ是一种潜在的亲水性、非跨膜和胞内蛋白,中华蜜蜂与上述其他10种蜂的14-3-3ζ较为保守,中华蜜蜂和西方蜜蜂的14-3-3ζ之间亲缘关系最近。 展开更多
关键词 中华蜜蜂 14-3-3 分子特征 表达模式 蜜蜂球囊菌
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昆虫ROS免疫防御机制及在寿命调控中的作用
4
作者 马振刚 陈胜 +2 位作者 张俊 黄廷悦 周泽扬 《昆虫学报》 北大核心 2025年第7期1007-1022,共16页
活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类由于氧分子不完全氧化而形成的含氧自由基或容易形成氧自由基的过氧化物的总称。当昆虫受到病原入侵时,由双氧化酶(dual oxidase,DUOX)介导的ROS防御系统会迅速反应,产生大量的ROS以抵御病原... 活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类由于氧分子不完全氧化而形成的含氧自由基或容易形成氧自由基的过氧化物的总称。当昆虫受到病原入侵时,由双氧化酶(dual oxidase,DUOX)介导的ROS防御系统会迅速反应,产生大量的ROS以抵御病原菌的入侵,进而在调控昆虫免疫防御过程中发挥作用;但高水平的ROS会破坏细胞内的蛋白质、DNA、脂质等生物大分子,从而导致昆虫细胞损伤,影响昆虫正常发育。为了避免受到过度氧化应激的损害,昆虫已经形成了一整套以抗氧化酶和小分子抗氧化剂为主体的抗氧化防御系统来避免过度损伤的发生。有趣的是,细胞中ROS水平的改变还能够在昆虫寿命调控中发挥截然不同的作用:对某些昆虫中大量ROS的积累可导致寿命缩短,而对于另外一些昆虫高生理水平的ROS存在又可诱导滞育的发生进而延长其寿命。近年来,ROS在昆虫寿命调控机制方面的研究取得了较多的进展。因此,本文全面地综述了昆虫ROS的来源与产生的影响因素、ROS介导的防御机制,并首次对ROS在昆虫寿命调控中的具体作用进行了总结与展望,以期为后续开展ROS相关主题的研究提供参考。 展开更多
关键词 昆虫 活性氧 免疫防御 寿命 滞育
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基于斜纹夜蛾胸部转录组的飞行肌蛋白及能量代谢酶基因分析
5
作者 张焱 付艳 +2 位作者 孙和伟 徐进 付文 《生物安全学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期282-294,共13页
【目的】斜纹夜蛾为远距离迁飞性害虫,本研究旨在阐明与其迁飞行为相关的物质基础和能量代谢调控机制。【方法】基于成虫胸部组织转录组测序及基因功能注释等分析,对斜纹夜蛾飞行肌结构蛋白、能量代谢途径及关键酶进行解析。【结果】在... 【目的】斜纹夜蛾为远距离迁飞性害虫,本研究旨在阐明与其迁飞行为相关的物质基础和能量代谢调控机制。【方法】基于成虫胸部组织转录组测序及基因功能注释等分析,对斜纹夜蛾飞行肌结构蛋白、能量代谢途径及关键酶进行解析。【结果】在斜纹夜蛾中注释到10个不同的飞行肌结构蛋白家族,其中,肌球蛋白和肌动蛋白的转录本数量较大,分别达到29和43个。此外,还找到1个flightin(飞行蛋白)编码基因,并在该蛋白中检测到6个特定基序,其中基序1在鳞翅目昆虫特定位点上展现出独特的氨基酸特性。还注释到了33个斜纹夜蛾飞行能量代谢关键酶基因,并据此构建了3条可能的飞行能量代谢途径,包括糖酵解途径(涉及15种酶)、脂肪酸β-氧化途径(7种酶)和脯氨酸氧化途径(4种酶),这3条途径的产物最终进入三羧酸循环(TCA循环)(7种酶)并产生能量。同时还注释到2种3-磷酸甘油脱氢酶(GPDH)异构体。黑腹果蝇飞行肌中GPDH异构体存在特异的C-末端三肽,但斜纹夜蛾等鳞翅目昆虫的GPDH异构体存在保守的C-末端四肽,表明GPDH的进化具有物种特异性。【结论】本研究为斜纹夜蛾飞行肌结构蛋白和能量代谢机制的解析提供了基础数据,并为迁飞性害虫的防控提供了分子信息。 展开更多
关键词 斜纹夜蛾 飞行肌蛋白 能量代谢酶 飞行能量代谢途径
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野桑蚕全长转录组测序及生物信息学分析
6
作者 孟刚 王瑞娴 +5 位作者 楚渠 彭云武 杨金宏 陈安利 张笙源 凌君 《湖北农业科学》 2025年第6期197-206,共10页
采用二代测序(Illumina RNA-Seq)校正三代测序(PacBio ISO-Seq)的方法对野桑蚕(Bombyx mandarina)进行全长转录组测序,探究野桑蚕蛹不同滞育期的基因表达特征,深入探索基因组功能信息。通过测序和组装共获得93616个全长转录本,其序列长... 采用二代测序(Illumina RNA-Seq)校正三代测序(PacBio ISO-Seq)的方法对野桑蚕(Bombyx mandarina)进行全长转录组测序,探究野桑蚕蛹不同滞育期的基因表达特征,深入探索基因组功能信息。通过测序和组装共获得93616个全长转录本,其序列长度为327~33273 bp,平均长度为2631 bp,N50为3204 bp。通过整合COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss Prot、eggNOG和NR功能数据库的注释结果,共获得82796个功能注释基因。利用全长转录本数据,共鉴定出17189个lncRNA、87921个SSR分子标记及49432个开放阅读框(ORF);ORF编码蛋白的长度为0~1522 aa,平均长度为305 aa。通过对野桑蚕蛹不同滞育期的基因表达情况进行分析,共获得差异表达基因5780个,其中2269个差异表达基因获得GO注释,1590个差异表达基因获得KEGG注释。 展开更多
关键词 野桑蚕(Bombyx mandarina) 全长转录组 测序 生物信息学分析
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中华大刀螳卵鞘营养成分分析
7
作者 常明山 文娟 +3 位作者 欧正文 蒋学建 赵鹏飞 林萍珍 《安徽农学通报》 2025年第12期69-72,共4页
为了解中华大刀螳卵鞘的营养成分,以该昆虫为研究对象,参考相关国家标准方法(如GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》等)测定未孵化和已孵化两种状态的螳螂卵鞘水分、蛋白质、脂肪酸和氨基酸等营养成分含量。结果表明,... 为了解中华大刀螳卵鞘的营养成分,以该昆虫为研究对象,参考相关国家标准方法(如GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》等)测定未孵化和已孵化两种状态的螳螂卵鞘水分、蛋白质、脂肪酸和氨基酸等营养成分含量。结果表明,该昆虫蛋白质的含量较高,在未孵化和已孵化卵鞘中的含量分别为70.1 g/100 g和75.4 g/100 g;未检测出维生素A和维生素B1,其中,已孵化螳螂卵鞘的维生素B2含量(1.160 mg/100 g)高于未孵化的(0.593 mg/100 g);未孵化螳螂卵鞘的维生素E(1.300 mg/100 g)含量高于已孵化的(0.901 mg/100 g);共检测出4种脂肪酸,包括软脂酸、硬脂酸、油酸和亚油酸,两种状态卵鞘的软脂酸和硬脂酸含量接近;两种状态的螳螂卵鞘均含有磷、钙、铜、锌、硒和铁6种矿质元素,含量最高的矿质元素为铁,未孵化含量为587 mg/kg,已孵化含量为989 mg/kg;未孵化和已孵化的螳螂卵鞘多肽含量分别为7.38 g/100 g、2.87 g/100 g,磷脂含量分别为6.25 g/100 g、6.72 g/100 g,氨基酸总含量分别为59.0 g/100 g、63.4 g/100 g;其中检测出的氨基酸包括苏氨酸等7种必需氨基酸,天门冬氨酸等9种非必需氨基酸,谷氨酸的含量最高,未孵化和已孵化的含量分别为11.30 mg/g和11.10 mg/g。研究结果为深入开展中华大刀螳科相关产品开发提供参考。 展开更多
关键词 中华大刀螳 卵鞘 孵化 营养成分
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意大利蜜蜂piR-ame-1128833的靶mRNA和功能分析 被引量：1
8
作者 张艺琼 李琪明 +7 位作者 董舒楠 王宁 康婧 宓诗雨 吴鹰 蒋海宾 陈大福 郭睿 《昆虫学报》 北大核心 2025年第1期49-60,共12页
【目的】本研究旨在揭示意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica成年工蜂中肠中piR-ame-1128833的调控网络和功能,为探明其作用机制提供基础。【方法】通过stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证piR-ame-1128833在意大利蜜蜂6日龄工蜂成虫中肠... 【目的】本研究旨在揭示意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica成年工蜂中肠中piR-ame-1128833的调控网络和功能,为探明其作用机制提供基础。【方法】通过stem-loop RT-PCR和Sanger测序验证piR-ame-1128833在意大利蜜蜂6日龄工蜂成虫中肠、7日龄蜂王成虫卵巢和12日龄雄蜂成虫精巢中的表达和序列真实性。使用相关生物信息学软件预测piR-ame-1128833的靶mRNA并进行GO和KEGG数据库注释。通过RT-PCR和Sanger测序对piR-ame-1128833的关键靶基因Wnt-1和LAMP-1在6日龄工蜂成虫中肠、7日龄蜂王成虫卵巢和12日龄雄蜂成虫精巢中的表达进行验证。通过双荧光素酶报告基因试验验证piR-ame-1128833与关键靶基因Wnt-1和LAMP-1的结合关系。饲喂刚出房的1日龄工蜂成虫piR-ame-1128833的模拟物(mimic-piR)和阴性对照(mimic-NC)后,采用RT-qPCR检测工蜂成虫中肠中piR-ame-1128833的相对表达量及过表达piR-ame-1128833后关键靶基因Wnt-1和LAMP-1的相对表达量。【结果】piR-ame-1128833在6日龄工蜂成虫中肠、7日龄蜂王成虫卵巢和12日龄雄蜂成虫精巢中存在和表达;piR-ame-1128833靶向3021条mRNA,可注释到代谢进程和催化活性等45条GO条目及溶酶体和MAPK信号通路等318条KEGG通路;有51条靶mRNA涉及Wnt,mTOR,Hippo,AMPK,Hedgehog,MAPK和JAK-STAT等7条生长发育相关信号通路,有53条靶mRNA涉及2条体液免疫通路(MAPK和JAK-STAT信号通路)与3条细胞免疫通路(内吞作用、溶酶体和吞噬体);靶基因Wnt-1和LAMP-1在6日龄工蜂成虫中肠、7日龄蜂王成虫卵巢和12日龄雄蜂成虫精巢中表达;piR-ame-1128833与靶基因Wnt-1和LAMP-1之间存在结合关系;相较于mimic-NC饲喂组,piR-ame-1128833的表达量在mimic-piR饲喂组2和5日龄成年工蜂中肠中极显著上调,在3和4日龄成年工蜂中肠中显著上调;过表达piR-ame-1128833后,Wnt-1的表达量在3日龄成年工蜂中肠中极显著下调,在2,4和5日龄成年工蜂中肠中显著下调;LAMP-1的表达量在3,4和5日龄成年工蜂中肠中极显著下调,在2日龄成年工蜂中肠中显著下调。【结论】piR-ame-1128833在意大利蜜蜂成年工蜂中肠、成年蜂王卵巢和成年雄蜂精巢中表达,通过饲喂mimic-piR能实现成年工蜂中肠中piR-ame-1128833的高效过表达,成年工蜂中肠中piR-ame-1128833通过负调控Wnt-1和LAMP-1的表达发挥潜在作用。 展开更多
关键词 意大利蜜蜂 PIRNA piR-ame-1128833 中肠 卵巢 精巢 靶基因
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纳米载体递送系统介导的豌豆蚜四个基因RNA干涉条件筛选 被引量：1
9
作者 张琨 郭士刚 +3 位作者 常美玲 余明玉 阚云超 李丹丹 《昆虫学报》 北大核心 2025年第6期728-735,共8页
【目的】评估纳米载体递送系统介导豌豆蚜Acyrthosiphon pisum基因的RNA干涉条件。【方法】选择豌豆蚜表皮发育相关基因几丁质合成酶2(chitin synthase 2,CHS2)基因,代谢相关酶液泡型H^(+)-ATP酶AC39(vacuolar H^(+)ATPase AC39,VhaAC39... 【目的】评估纳米载体递送系统介导豌豆蚜Acyrthosiphon pisum基因的RNA干涉条件。【方法】选择豌豆蚜表皮发育相关基因几丁质合成酶2(chitin synthase 2,CHS2)基因,代谢相关酶液泡型H^(+)-ATP酶AC39(vacuolar H^(+)ATPase AC39,VhaAC39)基因、水通道蛋白(water-specific aquaporin,Wsa)基因和N6-甲基腺苷(N6 methyladenosine,m6A)修饰关键酶甲基转移酶样蛋白14(methyltransferase-like protein 14,METTL14)基因作为研究对象,通过纳米载体递送系统在豌豆蚜4龄若蚜中分别注射上述4个基因不同浓度(10~5000 ng/μL,5~250 ng/头)的dsRNA,注射后48 h时利用qRT-PCR检测这上述4个基因的表达量,筛选dsRNA最适浓度;将这4个基因的dsRNA以最适浓度通过纳米载体递送系统注射豌豆蚜4龄若蚜后12,24,36,48,60和72 h时qRT-PCR检测这4个基因的表达量,筛选纳米载体递送系统介导RNA干涉的最佳时间。【结果】与注射dsEGFP的对照组相比,豌豆蚜4龄若蚜注射50 ng/μL(25 ng/头)dsCHS2后48 h时,CHS2表达量显著下降47.5%;豌豆蚜4龄若蚜注射50~200 ng/μL(25~100 ng/头)dsMETTL14后48 h时METTL14的表达量显著下降,呈剂量依赖效应;豌豆蚜4龄若蚜注射50 ng/μL(25 ng/头)dsVhaAC39后48 h时VhaAC39表达量显著下降53.4%,而注射dsWsa后48 h时Wsa的表达量没有显著变化。与注射dsEGFP的对照组相比,CHS2,METTL14和VhaAC39表达量均在注射靶基因dsRNA后48 h时下降最显著,Wsa在注射dsWsa后60 h时下降最显著。【结论】对豌豆蚜使用纳米载体介导的RNA干涉的dsRNA的最佳浓度约为50 ng/μL(25 ng/头),干涉效果较好的时间段为处理后48-60 h时,该研究为使用纳米递送系统实现蚜虫RNA干涉提供了参考。 展开更多
关键词 豌豆蚜 DSRNA RNA干涉 纳米载体递送系统 RNA农药
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交配对棉铃虫嗅觉相关基因表达的影响 被引量：1
10
作者 张泽恩 王志强 +2 位作者 陈秋燕 秦秋菊 刘杨 《植物保护》 北大核心 2025年第1期41-54,共14页
嗅觉影响着昆虫取食、交配、产卵等行为,然而嗅觉系统的状态并不是一成不变的,会随着昆虫状态的变化发生相应改变。交配是昆虫生活史中非常重要的行为,交配前后昆虫的各项生理状态都会发生明显变化,已有研究证明交配会影响蛾类昆虫的嗅... 嗅觉影响着昆虫取食、交配、产卵等行为,然而嗅觉系统的状态并不是一成不变的,会随着昆虫状态的变化发生相应改变。交配是昆虫生活史中非常重要的行为,交配前后昆虫的各项生理状态都会发生明显变化,已有研究证明交配会影响蛾类昆虫的嗅觉感受,但其作用机制还不清楚。本研究以重大农业害虫棉铃虫Helicoverpa armigera为研究对象,对交配与未交配雌雄蛾触角、下唇须和喙的转录组进行测序、分析和qPCR验证,探究交配对嗅觉相关基因表达的影响。结果表明,交配与未交配的雌雄蛾的各组织中均有一定数量的嗅觉相关基因的表达水平发生了显著变化,这些基因的表达变化可能导致了昆虫交配前后的嗅觉感受和行为的变化。本研究从分子水平上初步探索了交配对棉铃虫嗅觉影响的机制,为深入探究嗅觉可塑性以及嗅觉调控机制提供了理论依据。 展开更多
关键词 棉铃虫 交配 转录组测序 嗅觉相关基因 表达模式
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中华按蚊GR基因家族的全基因组鉴定及特性分析 被引量：1
11
作者 牟肖 任爽 陈斌 《昆虫学报》 北大核心 2025年第1期23-35,共13页
【目的】在全基因组水平上鉴定中华按蚊Anopheles sinensis味觉受体(gustatory receptor,GR)蛋白家族基因,分析GR基因家族成员的结构和特征,预测其家族成员可能的生物学功能,为中华按蚊GR基因家族提供信息框架。【方法】从NCBI和Vectorb... 【目的】在全基因组水平上鉴定中华按蚊Anopheles sinensis味觉受体(gustatory receptor,GR)蛋白家族基因,分析GR基因家族成员的结构和特征,预测其家族成员可能的生物学功能,为中华按蚊GR基因家族提供信息框架。【方法】从NCBI和Vectorbase数据库中下载冈比亚按蚊An.gambiae、致倦库蚊Culex quinquefasciatus、埃及伊蚊Aedes aegypti和黑腹果蝇Drosophila melanogaster已知的GR氨基酸序列作为询问序列,通过Blast和HMM方法在全基因组水平上搜索和鉴定中华按蚊的GR家族基因并命名;通过生物信息学方法预测中华按蚊GR基因的基本特征(理化性质、基因结构及基因组定位)、保守结构域及Ka/Ks比值等;通过MEGA软件运用最大似然法构建中华按蚊和冈比亚按蚊GR基因编码蛋白系统发育树。【结果】中华按蚊基因组中共筛选鉴定出54个GR基因。参考冈比亚按蚊分类和基于系统发生关系,将中华按蚊AsGRs分为CO_(2)受体、苦味受体、糖受体和信息素受体4个亚家族,分别有3,40,6和5个受体。其中CO_(2)受体和糖受体聚成一支,信息素受体聚类成一个分支,而苦味受体则分散在整个系统发育树中。54个中华按蚊GR基因定位在Chr.1和Chr.2染色体上;AsGRs的氨基酸数量为128~3429,分子量是14.85~397.08 kD,理论等电点(pI)为5.16~9.84,亲水性指数(GRAVY)介于-0.023~0.838;54个中华按蚊AsGR基因的外显子数量为1~23个,跨度较大。大部分中华按蚊与冈比亚按蚊直系同源基因对的Ka/Ks比值都小于1,说明中华按蚊GR家族基因在进化过程中主要是受到纯化选择的作用。【结论】本研究对中华按蚊GR基因家族进行全基因组鉴定和特征分析,丰富了中华按蚊基因组数据库,为后续中华按蚊GR基因的功能研究奠定了一定基础。 展开更多
关键词 中华按蚊 味觉受体 全基因组鉴定 基因特征 系统发育
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灰飞虱LWO/AC/cAMP/PKA信号通路调控细胞色素P450基因表达介导对溴氰菊酯抗性 被引量：1
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作者 张怡萍 徐圣 吴敏 《昆虫学报》 北大核心 2025年第5期541-554,共14页
【目的】前期研究发现灰飞虱Laodelphax striatellus抗溴氰菊酯品系JH-del中CYP6AY3v2和CYP439A1v3的过量表达是灰飞虱对溴氰菊酯产生抗性的主要机制。本研究旨在阐明灰飞虱CYP6AY3v2和CYP439A1v3上调表达的机理,揭示其调控信号通路。... 【目的】前期研究发现灰飞虱Laodelphax striatellus抗溴氰菊酯品系JH-del中CYP6AY3v2和CYP439A1v3的过量表达是灰飞虱对溴氰菊酯产生抗性的主要机制。本研究旨在阐明灰飞虱CYP6AY3v2和CYP439A1v3上调表达的机理,揭示其调控信号通路。【方法】通过定量PCR检测灰飞虱G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)A家族长波敏感视蛋白(long wavelength-sensitive opsin, LWO)基因LWO在灰飞虱溴氰菊酯抗性品系JH-del和敏感品系JHS 4龄若虫中的表达量;通过RNAi和盐酸布比卡因干扰灰飞虱JH-del品系3龄若虫LWO/AC/cAMP/PKA信号通路基因LWO,AC-2,AC-3,PKA-1,PKA-2和PKA-3,利用生物测定检测灰飞虱对溴氰菊酯敏感性的变化,验证LWO通过增加自身表达量激活下游AC/cAMP/PKA/CYP450s信号通路基因,介导灰飞虱对溴氰菊酯产生抗性。利用转基因果蝇Drosophila结合GAL4/UAS系统和昆虫杆状病毒表达系统分别在黑腹果蝇Drosophila melanogaster 3日龄雌成虫和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda Sf9细胞中异源表达灰飞虱LWO并验证其功能。【结果】LWO在抗溴氰菊酯灰飞虱品系JH-del中的相对表达量是敏感品系JHS中的1.54倍;与对照组(喂食dsGFP)比,喂食目标基因dsRNA干扰灰飞虱品系JH-del 3龄若虫中LWO/AC/cAMP/PKA信号通路中的任何一个节点,该信号通路下游代谢溴氰菊酯的灰飞虱CYP6AY3v2和CYP439A1v3的表达量都显著下降,灰飞虱JH-del品系3龄若虫对溴氰菊酯的敏感性都得以恢复。将灰飞虱LWO分别在黑腹果蝇和Sf9细胞中异源表达后,黑腹果蝇和Sf9细胞对溴氰菊酯的抗性也显著提高,抗性的提高也是通过灰飞虱LWO/AC/cAMP/PKA/CYP450s信号通路介导的。【结论】LWO受体通过增加自身表达量激活下游AC/cAMP/PKA/CYP450s信号通路,介导了灰飞虱对溴氰菊酯抗性的产生,该研究结果为灰飞虱抗性的治理和杀虫剂新靶标的筛选提供了理论依据。 展开更多
关键词 灰飞虱 溴氰菊酯 抗药性 G蛋白偶联受体 信号通路 细胞色素P450s
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小菜蛾PxylPBAN的克隆、原核表达及其RNAi对保幼激素和性信息素通路基因表达的影响
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作者 郑月琴 祝潇雯 +3 位作者 田厚军 林硕 刘倩霞 魏辉 《昆虫学报》 北大核心 2025年第5期576-584,共9页
【目的】通过对小菜蛾Plutella xylostella性信息素生物合成激活神经肽基因PxylPBAN进行克隆、原核表达,并检测RNAi沉默PxylPBAN对小菜蛾保幼激素通路和性信息素合成通路基因表达的影响,探讨PxylPBAN在性信息素合成中的作用。【方法】利... 【目的】通过对小菜蛾Plutella xylostella性信息素生物合成激活神经肽基因PxylPBAN进行克隆、原核表达,并检测RNAi沉默PxylPBAN对小菜蛾保幼激素通路和性信息素合成通路基因表达的影响,探讨PxylPBAN在性信息素合成中的作用。【方法】利用RT-PCR克隆小菜蛾PxylPBAN的CDS全长序列;原核表达PxylPBAN并纯化;通过将dsPxylPBAN注射进小菜蛾雌蛹,利用RNAi沉默PxylPBAN,并利用RT-qPCR验证RNAi后24, 48和72 h时PxylPBAN以及保幼激素通路基因(PxylJHAMT,PxylnJHBP,PxylhJHBP和PxylMet)和性信息素合成通路基因(PxylACC和PxylFAR6)的表达量。【结果】克隆得到小菜蛾PxylPBAN(GenBank登录号:LOC105391112),全长CDS 582 bp,编码193个氨基酸,蛋白预测分子量约为21.85 kD;原核表达获得PxylPBAN重组蛋白。RNAi结果表明与注射dsEGFP的对照比较,注射dsPxylPBAN后小菜蛾PxylPBAN的表达量显著下调,且注射后24 h时下调最显著;此外,PxylJHAMT,PxylnJHBP,PxylhJHBP,PxylMet,PxylACC和PxylFAR6的表达量也显著下调。【结论】本研究成功获得PxylPBAN重组蛋白,发现PxylPBAN是小菜蛾保幼激素通路和性信息素合成通路的重要枢纽基因,为揭示小菜蛾PxylPBAN与保幼激素对性信息素生物合成的联动调控模式奠定理论基础。 展开更多
关键词 小菜蛾 性信息素生物合成激活神经肽 保幼激素 基因克隆 原核表达 RNA干扰
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SPINK7识别和聚集细菌启动家蚕血细胞介导的抗细菌感染免疫防御
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作者 安玲娜 李卓俞 +5 位作者 张艳 郭鹏超 郭凯雨 刘文月 董照明 赵萍 《昆虫学报》 北大核心 2025年第9期1242-1250,共9页
【目的】阐明Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂7(serine protease inhibitor Kazal-type 7, SPINK7)的生物学功能及其在家蚕Bombyx mori抵抗细菌侵染中的免疫识别机制。【方法】对家蚕SPINK7蛋白进行生物信息学分析和原核表达;利用圆二色谱分... 【目的】阐明Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂7(serine protease inhibitor Kazal-type 7, SPINK7)的生物学功能及其在家蚕Bombyx mori抵抗细菌侵染中的免疫识别机制。【方法】对家蚕SPINK7蛋白进行生物信息学分析和原核表达;利用圆二色谱分析SPINK7的二级结构及其耐热性;利用非还原性电泳及Western blot检测SPINK7的聚体形成趋势;利用大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus分别侵染家蚕5龄幼虫,利用qPCR和Western blot分别检测SPINK7基因在血细胞和脂肪体中的表达量及SPINK7在血清中的蛋白含量;通过细菌抑制曲线分析SPINK7对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌Micrococcus luteus的抑菌活性;通过免疫荧光定位和酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)方法检测SPINK7与肽聚糖和脂多糖等病原体相关分子模式(pathogen associated molecular patterns, PAMPs)的结合,以及SPINK7与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌的结合。【结果】SPINK7由3个保守的Kazal结构域组成,各结构域含有6个半胱氨酸,分别形成3对二硫键;二级结构主要为α-螺旋结构,与Kazal结构域典型二级结构一致,耐热性好,且在80℃时结构依然较为稳定。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌诱导后,SPINK7会形成多聚体结构,并在家蚕5龄幼虫的血细胞和脂肪体中的表达量以及在血清中的蛋白含量均比磷酸缓冲液(PBS)对照组发生显著上调。SPINK7并非直接抑制细菌活性,而是通过与细菌PAMPs结合并促使细菌聚集。【结论】SPINK7是一种Kazal型的免疫相关蛋白,其在家蚕受到细菌侵染后表达上调并形成多聚体,通过识别并结合细菌PAMPs帮助家蚕血细胞聚集细菌并发挥免疫效应。 展开更多
关键词 家蚕 病原体相关分子模式 Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂7 细胞免疫 吞噬作用
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白星花金龟保幼激素与蜕皮激素处理条件下内参基因筛选
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作者 范新源 佟一杰 +6 位作者 徐小博 赵政宇 陈新 高梦洁 付恩泽 周歧海 白明 《四川动物》 北大核心 2025年第2期203-212,共10页
白星花金龟Protaetia brevitarsis幼虫是重要的农林害虫和经济昆虫。采用保幼激素(JH)和蜕皮激素(20E)处理白星花金龟幼虫,并通过GeNorm、NormFinder、ΔCt法和BestKeeper等方法评估了8个候选内参基因(Rps3、EF-1α、27A、AK、Act、GAPD... 白星花金龟Protaetia brevitarsis幼虫是重要的农林害虫和经济昆虫。采用保幼激素(JH)和蜕皮激素(20E)处理白星花金龟幼虫,并通过GeNorm、NormFinder、ΔCt法和BestKeeper等方法评估了8个候选内参基因(Rps3、EF-1α、27A、AK、Act、GAPDH、Rps18、Tub)的表达稳定性。根据RefFinder的综合排名,Rps3、Rps18和EF-1α分别在JH、发育阶段和20E处理下表现出较高的稳定性,适合作为白星花金龟的内参基因;JH和20E水平的变化会影响内参基因的表达稳定性。研究结果为白星花金龟基因表达研究提供了可靠的内参基因参考,为农业生产及废物资源化利用提供了理论依据;另一方面,筛选的内参基因可支持JH类似物相关实验的数据标准化,为成虫防控提供帮助。 展开更多
关键词 白星花金龟 内参基因 QRT-PCR 保幼激素 蜕皮激素
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东方蜜蜂DNA甲基转移酶3的分子特征、系统进化和基因表达模式
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作者 郭思佳 刘小玉 +9 位作者 王梦怡 臧贺 范小雪 吴陶 张天泽 严提珍 骆庆明 陈大福 邱剑丰 郭睿 《昆虫学报》 北大核心 2025年第8期1040-1049,共10页
【目的】解析东方蜜蜂Apis cerana DNA甲基转移酶3(DNA methyltransferase 3,DNMT3)AcDNMT3的分子特征、系统进化及基因表达谱,为深入开展AcDNMT 3的功能研究提供参考和基础。【方法】利用相关生物信息学软件预测和分析东方蜜蜂AcDNMT3... 【目的】解析东方蜜蜂Apis cerana DNA甲基转移酶3(DNA methyltransferase 3,DNMT3)AcDNMT3的分子特征、系统进化及基因表达谱,为深入开展AcDNMT 3的功能研究提供参考和基础。【方法】利用相关生物信息学软件预测和分析东方蜜蜂AcDNMT3的理化性质、分子特征、结构域、保守基序和系统进化。采用RT-qPCR检测AcDNMT 3在东方蜜蜂工蜂不同发育阶段(卵、3日龄幼虫、1日龄预蛹、2日龄预蛹、4日龄蛹以及1,2,6,12,15和18日龄成虫)和工蜂成虫组织(触角、咽下腺、脑、表皮、中肠、脂肪体和毒腺)及蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis接种东方蜜蜂3日龄工蜂幼虫后4-6日龄幼虫肠道和东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae接种东方蜜蜂1日龄工蜂成虫后2-5日龄成虫中肠中的相对表达量。【结果】AcDNMT3含758个氨基酸,分子量约为88.24 kD,分子式为C 3945 H 6182 N 1076 O 1134 S 44,理论等电点为8.32,平均亲水指数为-0.454。AcDNMT3与腺苷同型半胱氨酸酶(A0A2A3ECJ8)等10个蛋白具有潜在的互作关系。东方蜜蜂、西方蜜蜂Ap.mellifera、大蜜蜂Ap.dorsata、黑大蜜蜂Ap.laboriosa、欧洲熊蜂Bombus terrestris、巴西无刺蜂Frieseomelitta varia、果树壁蜂Osmia lignaria、大分舌蜂Colletes gigas、行军蚁Eciton burchellii、黄褐尼氏蚁Nylanderia fulva、阿根廷蚁Linepithema humile、红火蚁Solenopsis invicta、小黄家蚁Monomorium pharaonis和埃氏扁胸切叶蚁Vollenhovia emeryi的DNMT3含有4个相同的结构域(PWWP_DNMT3,ADDz_Dnmt3,Dcm domain和PWWP domain)及5个相同的保守基序(Motif1,Motif2,Motif3,Motif4和Motif5)。AcDNMT3与西方蜜蜂的DNMT3在进化树上聚为一支。AcDNMT 3在东方蜜蜂工蜂卵、幼虫、预蛹和蛹中差异表达,在2日龄预蛹中的表达量最高且显著高于卵、3日龄幼虫、1日龄预蛹和4日龄蛹中的表达量。AcDNMT 3在东方蜜蜂1,2,6,12,15和18日龄工蜂成虫体内差异表达,在1日龄成虫体内的表达量最高且显著高于2,6,12,15和18日龄成虫体内的表达量。AcDNMT 3在东方蜜蜂工蜂成虫触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺中差异表达,在触角中的表达量最高,而在中肠中的表达量最低。蜜蜂球囊菌接种东方蜜蜂3日龄工蜂幼虫后4日龄工蜂幼虫肠道中AcDNMT 3的表达量比对照显著下调。东方蜜蜂微孢子虫接种东方蜜蜂1日龄工蜂成虫后2,4和5日龄工蜂成虫中肠中AcDNMT 3的表达量比对照显著上调,而3日龄工蜂成虫中肠中AcDNMT 3的表达量比对照极显著下调。【结论】AcDNMT3可能是亲水性蛋白、胞内蛋白和非跨膜蛋白;DNMT3在东方蜜蜂和上述其他昆虫中高度保守;东方蜜蜂与西方蜜蜂的DNMT3同源性最高;AcDNMT 3潜在参与东方蜜蜂工蜂发育、幼虫应答蜜蜂球囊菌侵染和成虫应答东方蜜蜂微孢子虫侵染。 展开更多
关键词 东方蜜蜂 DNA甲基转移酶3 生物信息学 分子特征 系统进化 发育 宿主应答
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不同蛋白酶抑制剂对梨茎蜂和梨瘿蚊幼虫中肠蛋白酶活性的影响
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作者 杨晓燕 李俊杰 +8 位作者 高俊恒 唐慧琳 郭子坤 郭春阳 王冬寒 叶佳成 李引 袁向群 李怡萍 《昆虫学报》 北大核心 2025年第4期386-396,共11页
【目的】本研究旨在调查不同蛋白酶抑制剂对梨茎蜂Janus piri和梨瘿蚊Dasineura pyri幼虫中肠蛋白酶活性的影响。【方法】运用生化技术分别测定梨茎蜂2-5龄幼虫和梨瘿蚊1-4龄幼虫中肠pH值和4种中肠蛋白酶(总蛋白酶、强碱性胰蛋白酶、弱... 【目的】本研究旨在调查不同蛋白酶抑制剂对梨茎蜂Janus piri和梨瘿蚊Dasineura pyri幼虫中肠蛋白酶活性的影响。【方法】运用生化技术分别测定梨茎蜂2-5龄幼虫和梨瘿蚊1-4龄幼虫中肠pH值和4种中肠蛋白酶(总蛋白酶、强碱性胰蛋白酶、弱碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶)活性,进一步在最适pH和幼虫龄期分别测定10种抑制剂对两种害虫幼虫中肠蛋白酶活性的影响。【结果】梨茎蜂和梨瘿蚊幼虫中肠平均pH值分别为8.2和7.6,两种害虫4种中肠蛋白酶活性均在3龄幼虫期最高。对梨茎蜂幼虫中肠总蛋白酶抑制效果最好的是5 mmol/L EDTA,其次是1 mmol/L TPCK;抑制强碱性胰蛋白酶活性效果最好的是1 mmol/L TPCK,抑制弱碱性胰蛋白酶效果最好的是10 mmol/L PMSF,抑制胰凝乳蛋白酶活性效果最好的是5 mmol/L EGTA。对梨瘿蚊幼虫中肠总蛋白酶活性抑制效果最好的是1 mmol/L TPCK,其次是50μg/mL STI;抑制强碱性胰蛋白酶活性效果最好的是5 mmol/L EDTA,抑制弱碱性胰蛋白酶活性效果最好的是10 mmol/L EDTA,抑制胰凝乳蛋白酶活性效果最好的是50μg/mL STI。【结论】对梨茎蜂和梨瘿蚊幼虫中肠总蛋白酶活性抑制效果较好的是TPCK,STI和EDTA;对幼虫中肠强碱性胰蛋白酶活性抑制效果较好的是EDTA和EGTA;对幼虫中肠弱碱性胰蛋白酶活性抑制效果较好的是PMSF,EDTA和TPCK;对幼虫中肠胰凝乳蛋白酶活性抑制效果较好的是EGTA。研究结果为开发与昆虫中肠蛋白酶和抑制剂有关的新型生物农药提供一定的理论参考价值。 展开更多
关键词 梨茎蜂 梨瘿蚊 中肠蛋白酶 肠道PH 蛋白酶抑制剂 酶活性
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松材线虫TAX家族基因结构与表达模式分析
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作者 姬党成 于慧智 +4 位作者 俸宏幸 熊忠平 马玲 郝昕 陈洁 《昆虫学报》 北大核心 2025年第9期1203-1211,共9页
【目的】本研究旨在通过对松材线虫Bursaphelenchus xylophilus TAX家族成员的理化性质、结构和功能及药物和低温胁迫后的TAX家族基因Bx-taxs表达情况进行分析,探究松材线虫化学趋性和温度趋性。【方法】基于NCBI数据库调取秀丽隐杆线虫... 【目的】本研究旨在通过对松材线虫Bursaphelenchus xylophilus TAX家族成员的理化性质、结构和功能及药物和低温胁迫后的TAX家族基因Bx-taxs表达情况进行分析,探究松材线虫化学趋性和温度趋性。【方法】基于NCBI数据库调取秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans的TAX家族基因序列与松材线虫基因组进行tBlastn比对搜索,调取松材线虫TAX家族候选基因。通过ExPASy,WoLF PSORT,SOPMA,Alphafold 3,MEME,CD-Search和TBtools等软件和在线工具对候选序列进行筛选和清洗,鉴定松材线虫Bx-taxs并分析基因结构和染色体定位及其蛋白的亚细胞定位、序列特征、理化性质、二级结构和三级结构。利用IQtree构建TAX家族蛋白序列系统发育树推断亲缘进化关系。对松材线虫在甲维盐药物胁迫和低温胁迫下6个Bx-tax的表达谱进行分析,确定TAX家族成员在响应外界胁迫中的作用。【结果】共鉴定出6个松材线虫TAX家族成员Bx-TAX-1-6,这些蛋白长度为623-1115个氨基酸残基,相对分子质量为71.49-129.27 kD,理论等电点在5.68-9.04之间,多数为亲水性蛋白。6个TAX家族成员均位于细胞膜上,特别地是Bx-TAX-1还分布于细胞质中。TAX家族蛋白的二级结构以α-螺旋与无规则卷曲为主要组成部分,占比分别为42.10%-53.07%与32.38%-45.80%。染色体定位和系统发育分析表明,松材线虫TAX家族基因共分布于4个染色体上,其中除了Bx-TAX-1基因单独为一个分支,其他TAX基因与线虫的TAX-4基因更为接近。在甲维盐胁迫下,12 h内松材线虫TAX家族成员基因均出现了不同程度的表达下调的现象,在24 h时均出现了不同程度的表达上调的现象,其中Bx-tax-3,Bx-tax-5和Bx-tax-6的表达量上调或下调均超过1倍,在低温胁迫下,仅有Bx-tax-5上调,其他基因均为下调。【结论】松材线虫TAX家族基因对甲维盐和低温胁迫表现出不同程度的响应。本研究结果为基于TAX家族开展的化学和温度趋性研究提供了理论依据,为研究松材线虫响应药剂胁迫和北迁机制提供基础。 展开更多
关键词 松材线虫 TAX基因 基因家族分析 基因表达 基因功能
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捕食性益蝽毒腺转录组学分析
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作者 李金梦 苏奇 +5 位作者 李文红 汪汉成 田旭 王清 张兴红 董祥立 《昆虫学报》 北大核心 2025年第7期887-897,共11页
【目的】益蝽Picromerus lewisi为中国、朝鲜和日本等多个亚洲国家分布的重要捕食性天敌昆虫,主要应用于防治鳞翅目(Lepidoptera)害虫。在捕食猎物时,毒液会导致猎物快速麻痹和死亡,起到了至关重要的作用。本研究旨在了解益蝽毒腺转录... 【目的】益蝽Picromerus lewisi为中国、朝鲜和日本等多个亚洲国家分布的重要捕食性天敌昆虫,主要应用于防治鳞翅目(Lepidoptera)害虫。在捕食猎物时,毒液会导致猎物快速麻痹和死亡,起到了至关重要的作用。本研究旨在了解益蝽毒腺转录组特征,探究益蝽毒素多样性,为进一步研究益蝽毒液的成分与功能奠定基础。【方法】通过高通量测序平台Illumina Novaseq 6000对采自贵州省黔西南州的益蝽成虫和5龄若虫毒腺进行转录组测序,利用NR,NT,Pfam,KOG/COG,Swiss-Prot,KEGG和GO数据库进行注释;通过FPKM方法评估益蝽毒腺样品中的基因表达情况,采用DESeq进行成虫和5龄若虫毒腺转录组间差异表达分析。将|log 2(Fold change)|>1且P<0.05作为标准筛选成虫和5龄若虫毒腺转录组间差异表达基因,对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析;将益蝽成虫和5龄若虫毒腺转录组测序得到的33215条转录本在UniProt数据库中进行BLAST比对。【结果】益蝽成虫和5龄若虫毒腺转录组测序组装到22242条unigenes,平均长949 bp。有15364条unigenes注释至NR,NT,Pfam,Swiss-Prot,GO,KOG/COG和KEGG数据库,这些unigenes经注释共比对到10个近缘物种,其中包含3种蝽和2种蜘蛛。成虫和5龄若虫毒腺转录组间筛选到344个差异表达基因,218个基因上调,126个基因下调,共鉴定到33类443条编码毒素蛋白相关序列。【结论】本研究测序获得了益蝽5龄若虫和成虫的毒腺转录组数据,筛选获得了成虫和5龄若虫毒腺转录组间的差异蛋白,并鉴定了毒素蛋白相关序列,为益蝽毒液组分的鉴定和生物学功能的研究奠定了一定的理论基础。 展开更多
关键词 益蝽 毒腺 转录组 高通量测序 生物信息学
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乳杆菌降低家蚕抗菌肽表达
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作者 徐淑雅 武晓丽 +3 位作者 魏亚鹏 何丽华 董德纲 徐锋 《昆虫学报》 北大核心 2025年第4期375-385,共11页
【目的】探究乳杆菌Lactobacillus对家蚕Bombyx mori抗菌肽基因转录水平的影响。【方法】用2×10^(8)CFU/mL植物乳杆菌Lactobacillus plantarum FLPL028、鼠李糖乳杆菌L.rhamnosus FLRH956和罗伊氏乳杆菌L.reuteri FLRE589悬液喷涂... 【目的】探究乳杆菌Lactobacillus对家蚕Bombyx mori抗菌肽基因转录水平的影响。【方法】用2×10^(8)CFU/mL植物乳杆菌Lactobacillus plantarum FLPL028、鼠李糖乳杆菌L.rhamnosus FLRH956和罗伊氏乳杆菌L.reuteri FLRE589悬液喷涂桑叶(20μL/cm^(2))饲喂家蚕1龄幼虫,对5龄幼虫进行RNAref转录组测序并用2×10^(6)CFU/mL的黏质沙雷氏菌Serratia marcescens悬液喷涂桑叶(20μL/cm^(2))饲喂,计算家蚕结茧前死亡率;将植物乳杆菌FLPL028、鼠李糖乳杆菌FLRH956和罗伊氏乳杆菌FLRE589分别与黏质沙雷氏菌孵育4 h统计黏质沙雷氏菌活菌数;对家蚕5龄幼虫中LOC101742127,glv1,glv2,CecA,LOC101739681,CecD,Attacin1,Leb3和Lzm(抗菌肽基因),LOC692824(凝集素基因),PGRP-S1和LOC 101738493(Toll/Imd信号通路相关基因)及Pi 3 k60,MAPK和Ras 2(PI3K和MAPK信号通路相关基因)等免疫相关基因表达量进行qPCR检测。【结果】与对照组比,家蚕1龄幼虫分别饲喂植物乳杆菌FLPL028、鼠李糖乳杆菌FLRH956和罗伊氏乳杆菌FLRE589后,5龄幼虫中Moricin,glv 4-like和glv 2等大多数抗菌肽基因的转录水平显著下降,其中Moricin的转录水平下降最多;凝集素基因CTL10,CTL 19和LOC 101736606及Toll/Imd信号通路相关基因PGRP-S2,LOC 101738325和LOC 101738493的转录水平下降,PI3K和MAPK信号通路相关基因Pi 3 k 60和MAPK的转录水平分别提高约2.4和2.1倍。但上述3种乳杆菌都对黏质沙雷氏菌具有拮抗作用,将模型组(只饲喂黏质沙雷氏菌)家蚕的死亡率从83%降低到35%以下,其中罗伊氏乳杆菌FLRE589对黏质沙雷氏菌的拮抗作用最好,只引起18.1%的家蚕5龄幼虫死亡率。LOC101742127,glv1,glv2,CecA,LOC101739681,CecD,Attacin1,Leb3,Lzm,LOC692824,LOC101738493,PGRP-S1,Pi 3 k60,MAPK和Ras 2的表达量变化趋势与RNAref转录组测序结果的基本一致。这3种乳杆菌的发酵上清能有效杀死黏质沙雷氏菌,降低黏质沙雷氏菌的活菌数。【结论】乳杆菌抑制家蚕抗菌肽和Toll/Imd免疫通路相关基因的表达,虽然降低了先天性免疫应答,但有利于乳杆菌与家蚕和睦相处,另外还可以通过激活PI3K和MAPK信号通路提高家蚕获得性免疫,此发现有助于更加全面认识蚕免疫系统,为养蚕业防治疾病提供新的策略。 展开更多
关键词 家蚕 抗菌肽 乳杆菌 RNAref转录组测序 黏质沙雷氏菌
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