【目的】以世界性害虫马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)为研究对象,筛选其参与噻虫嗪解毒的细胞色素P450主效基因。【方法】于2018、2019年利用点滴法监测新疆察布查尔县、伊宁县、塔城市、乌鲁木齐市和吉木萨尔县11个马铃薯甲虫田间种群对噻虫嗪的抗性水平,并测定分析噻虫嗪LD_(50)处理72 h后成虫中3种主要解毒酶细胞色素P450酶(P450)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和酯酶(EST)的活性变化。利用Illumina HiSeq~(TM) 2500高通量测序技术进行转录组测序,获得抗性和敏感种群之间的差异表达基因(DEG),运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术验证3个P450基因并分析6个P450基因(CYP4C1、CYP9e2、CYP305a1、CYP9Z25、CYP9Ya和CYP9Yc)在不同种群及噻虫嗪处理后的表达情况。【结果】抗性监测发现,2018年的YN1、URMQ1、TC和QPQL1以及2019年的YN2和JMS种群成虫对噻虫嗪抗性倍数(RR)分别达到5.99、8.81、10.86和20.33倍和11.82、14.05倍,为低至中水平抗性。解毒酶活性测定结果表明,2个敏感种群URMQ2、URMQ3以及2个抗性种群YN2、JMS成虫分别经噻虫嗪LD_(50)处理72 h后其P450活性均显著增加,分别为对照的1.76、2.75、1.91和1.66倍。另外,URMQ3种群的GST(CDNB和DCNB为底物)及URMQ2、YN2种群的EST活性显著升高,分别为对照的1.19、2.10倍和1.35、1.91倍。转录组分析表明,通过合并组装分别获得噻虫嗪敏感和抗性种群样品56 872 051和62 249 136个原始序列数据以及55 903 706和61 082 076个过滤后的序列数据,过滤后的序列长度分别为8.39和9.16 G,碱基错误率均为0.03%。抗性种群中差异表达的P450基因13个,其中2个基因显著上调。3个上调的P450基因CYP4C1、CYP9e2和CYP305a1的qRT-PCR检测结果与转录组测序结果基本一致,qRT-PCR分析还发现CYP9Ya、CYP9Yc、CYP4C1、CYP305a1和CYP9Z25在抗性种群成虫中表达量显著增加,噻虫嗪LD_(50)处理均可引起URMQ2种群4龄幼虫和成虫CYP9Ya、CYP9Yc表达量显著上调。相关性分析发现成虫对噻虫嗪的抗性水平与CYP9Ya表达量呈显著正相关。【结论】CYP9Ya可能在马铃薯甲虫中对噻虫嗪具有重要的解毒作用,其他基因的作用也不能排除。

【目的】以十字花科蔬菜害虫小菜蛾（Plutella xylostella）为研究对象，筛选参与小菜蛾代谢氯虫苯甲酰胺的主要细胞色素P450解毒基因，为阐明不同抗性水平小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性机理提供依据。【方法】利用叶片药膜法测定不同小菜蛾种群3龄幼虫对氯虫苯甲酰的抗性水平，通过转录组测序、insectbase数据库和小菜蛾基因组数据库筛选得到52个细胞色素P450基因。应用MEGA5.10软件对52个细胞色素P450基因进行进化分析，获得与抗药性密切相关的CYP3和CYP4家族P450基因。利用实时荧光定量PCR方法分析目的基因在小菜蛾室内筛选种群（HZY）和田间抗性种群惠州种群（HZ）、连州种群（LZ）、东升种群（DS）、钟落潭种群（ZLT）中的表达量，选用RNA干扰技术，采用注射法，验证在抗性种群中显著上调表达的CYP6BF1V4在小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺中的功能。【结果】抗药性测定结果表明，LZ和HZ小菜蛾种群为中等水平抗性，ZLT、DS和HZY小菜蛾种群为高水平抗性。对52个细胞色素P450基因的系统发育树分析发现，小菜蛾拥有10个CYP4家族基因，28个CYP3家族基因，其中2个CYP4家族基因在HZ和HZY种群中的表达量显著高于敏感种群，4个CYP3家族基因表达量与小菜蛾抗性呈正相关，8个基因在中等水平抗性小菜蛾体内的表达量高于在高水平抗性小菜蛾体内的表达量。对田间种群进一步筛选得到6个与小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺密切相关，在不同抗性种群中均上调表达的细胞色素P450基因，其中4个为CYP6家族基因（CYP6BF1V4、CYP6BF1V3、CYP6f1和CYP6B6）,2个为CYP9家族基因（CYP9G2.1和CYP9G2.2），以CYP6BF1V4的表达量最高，其在抗性种群中的表达量是在敏感种群中表达量的3.5—6.3倍。RNA干扰结果显示，沉默CYP6BF1V4能够显著提高小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性。【结论】CYP6BF1V4、CYP6BF1V3、CYP6f1、CYP6B6、CYP9G2.1和CYP9G2.2可能在小菜蛾体内协同调控多功能氧化酶的表达，从而加快小菜蛾代谢氯虫苯甲酰胺的速度，提高小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性。

采用基因克隆技术获取草鱼(Ctenopharyngodon idellus)细胞色素P450 3A(CYP3A)cDNA序列长1 849 bp,包含完整开放阅读框(open reading frame,ORF)1 542 bp,1个终止密码和含polyA信号3′UTR;ORF编码514个氨基酸,含信号肽(29 aa),2个跨膜螺旋区(23 aa,23 aa),血红素结合域(21 aa)和6个底物识别位点(SRS1-6);与其他脊椎动物CYP3A氨基酸序列相似度达60%～92%。用实时定量PCR和分光光度计法分别研究了草鱼肾细胞系(Ctenopharyngodon idellus kidney ...

探究陆地棉细胞色素P450基因GhP450-94C1在棉花黄萎病反应中的生物学功能,为棉花黄萎病抗性基因挖掘及抗病育种奠定基础。通过转录组筛选,克隆获得一个细胞色素P450基因GhP450-94C1,利用生物信息学的方法分析该基因的理化性质,通过荧光定量PCR技术分析GhP450-94C1在黄萎病侵染下的表达模式,利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术初步探究其在棉花抗黄萎病反应中的生物学功能,结果表明:克隆获得一个陆地棉细胞色素P450基因GhP450-94C1,其开放阅读框(ORF)为1503bp,编码一个含500个氨基酸的酸性、亲水性、不稳定的跨膜蛋白,分子式为C_(2597)H_(4025)N_(691)O_(725)S_(22),相对分子质量为57.23ku,定位于内质网膜,含有一个P450结构域;有86.45%的概率存在信号肽;二级结构预测显示该蛋白含有24个α螺旋和8个β折叠;该基因响应黄萎病菌侵染,抑制其表达后植株对黄萎病菌的敏感性增强;初步证明GhP450-94C1是棉花黄萎病抗性反应的一个正向调控因子。

根据GenBank中斑马鱼(Danio rerio)和虹鳟(Oncorhynchus mykiss)孕烷X受体(pregnane X receptor,PXR)基因序列设计保守区域简并引物,通过PCR扩增获得草鱼(Ctenopharyngodon idellus)PXR cDNA核苷酸序列片段为509 bp,经推导获取169 aa序列。对草鱼与其它物种PXR氨基酸序列进行同源性比较,用以鉴定其在物种中的进化。应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测草鱼9种组织PXR和细胞色素P450 3A(cytochrome P450 3A,CYP3A)基因mRNA相对含量,结果表明,其表达丰度依次为:...

比较了 6种增溶剂对棉铃虫细胞色素P4 5 0O 脱甲基活性的影响。结果表明 ,在匀浆缓冲液中加入Polyoxyethyleneetherw 1,棉铃虫细胞色素P4 5 0的O 脱甲基活性为 37 80U (mOD·min-1·larva-1) ,是对照的 1 34倍 ;经Chaps、胆酸钠、Emulgen 911、Emulgen 913、Triton X10 0增溶处理后 ,O 脱甲基活性分别为 2 2 7,2 7 5 8,9 6 4 ,14 77和 19 86U ,分别是对照的 97% ,98% ,34% ,5 2 %和 70 %。对照中只有 79 2 %的个体能够被检测到活性 ,而在...

蜕皮是甲壳动物重要的生理活动,与其蜕皮激素的合成密切相关,细胞色素P450(CYP)302a1是甲壳动物蜕皮激素合成通路中的关键酶之一。本研究克隆了罗氏沼虾CYP302a1基因(Mr-CYP302a1),cDNA全长1 859 bp,开放阅读框(ORF)为1 629 bp,编码543个氨基酸(aa),分子量大小为61.09 ku,等电点为8.42。氨基酸序列分析显示CYP302a1基因的保守结构域含有5个P450基因家族特征保守区域:heme-binding、helix-K、helixC、helix-I及PERF。系统进化分析结果显示Mr-CYP302a1首先与绿虾CYP302a1聚为一支,然后与凡纳滨对虾及三疣梭子蟹等十足目甲壳动物的CYP302a1聚为一支,与甲壳动物的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测表明Mr-CYP302a1在罗氏沼虾的多个组织中均有表达,其中在Y器官中的表达量最高,性腺中次之。同时研究发现,MrCYP302a1基因在罗氏沼虾的蜕皮后期(A期和B期)表达量很低,蜕皮间期(C期)表达量开始上升,在蜕皮前期D1亚期达到峰值。对Mr-CYP302a1进行蛋白表达及多克隆抗体制备,蛋白印迹法(Western blot,WB)检测表明Mr-CYP302a1蛋白在罗氏沼虾Y器官中的表达量最高,在蜕皮过程中的蜕皮前期D1亚期达到峰值。综上所述,该基因在罗氏沼虾的蜕皮过程中扮演着十分重要的角色。

[目的]烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)在昆虫中枢神经系统兴奋性神经递质突触传导过程中起重要作用,也是新烟碱类杀虫剂的作用靶标。马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)是重要的检疫性马铃薯食叶害虫。根据报道已鉴定得到该虫10个nAChR亚基,本研究的目的是进一步完善该虫nAChR亚基的组成和其表达模式。[方法]依据马铃薯甲虫基因组数据,利用PCR和RACE技术对马铃薯甲虫的nAChR亚基基因进行克隆,通过相似性和系统发育树分析验证该基因的亲缘关系。利用实时定量PCR技术检测该基因在

【目的】探索甜菜叶蛾产生抗药性的分子机制。【方法】利用RACE技术,从甜菜夜蛾Spodoptera exigua中克隆获得1个细胞色素P450基因的全长cDNA序列。【结果】该基因全长894 bp,开放阅读框411 bp,3′和5′端非编码序列分别为79和213 bp,推导的氨基酸序列编码194个氨基酸,推测编码蛋白质的分子量为22.30 kDa,等电点为8.22。同源性比对分析发现,甜菜夜蛾细胞色素P450基因与斜纹夜蛾Spodoptera litura、甘蓝夜蛾Mamestra brassicae、棉铃虫Helicoverpa armigera和谷实夜蛾Helicoverpa zea细胞色素P450的相似性分别为42%、41%、39%和42%。【结论】研究结果可为今后深入研究甜菜夜蛾细胞色素P450功能提供借鉴和参考。

采用实时荧光定量PCR,测定棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)细胞色素P450 CYP9A14基因在氯氰菊酯抗性棉铃虫中肠里的表达量,结果表明抗性棉铃虫是敏感棉铃虫中肠表达量的17倍。将棉铃虫中肠P450 CYP9A14基因的一个490bp反向重复片段以双链RNA干扰(double-stranded RNA interference,dsRNAi)的方法重组到棉铃虫核型多角体病毒(helicoverpa nuclear polyhedrosis virus,HaNPV)中,结果表明以该重组病毒注射氯氰菊酯抗性棉铃虫体内后,幼虫中肠CYP9A14基因的转录水平显著下降...

研究了细胞色素 P4 5 0含量及 NADPH-细胞色素 P4 5 0还原酶活性与苦皮藤素 对粘虫(Mythimna separata)和小地老虎 (Agrotisypsilon)选择毒性的关系。结果表明 ,对照组小地老虎中肠细胞色素 P4 5 0含量及 NADPH-细胞色素 P4 5 0还原酶活性均显著高于粘虫。苦皮藤素 处理后 ,小地老虎和粘虫中肠细胞色素P4 5 0含量均显著高于对照 ,粘虫中毒抽搐期及失水期中肠细胞色素 P4 5 0含量分别比对照升高 1 .4 6和 2 .2 6倍 ,NADPH-细胞色素 P4 5 0还原酶活性分别比对照升高 1 .2 6和 2 .5 6倍 ;处理...

通过克隆马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)基因的全长序列并分析其时空表达量差异,为马铃薯甲虫nAChR亚基功能以及对新烟碱类药剂靶标抗性机制的研究提供重要基础。根据马铃薯甲虫转录组数据,采用RACE克隆技术获得3个马铃薯甲虫nAChRα基因的cDNA全长序列;通过相似性和进化树分析验证这3个基因的亲缘关系;利用实时荧光定量PCR技术分析这些基因在马铃薯甲虫不同发育阶段和成虫不同部位的表达情况。本试验验证并获得3条nAChRα亚基片段序列,经BLAST比对得出其分别属于nAChRα4、nAChRα7和nAChRα9亚基,进一步克隆得到...

以盐胁迫为对照,诱抗剂处理水稻R6幼苗根系后,采用Oligo芯片技术筛选和分析了P450基因的差异表达;进一步以H2O和盐胁迫为对照,诱抗剂处理水稻R6幼苗根系后,利用半定量RT-PCR检测P450基因的差异表达,结果表明,P450基因OsHI-1在盐胁迫下特异表达,在诱抗剂HI的作用下增强表达。

【目的】研究飞蝗(Locusta migratoria)细胞色素P450(CYP450)第四家族(CYP4)中3个基因的功能。【方法】以飞蝗为材料,依据飞蝗EST数据库P450基因预测序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆飞蝗细胞色素P450基因的cDNA全长序列,命名为CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1(GenBank登录号:KF857162、KF857163和KF857164)。采用实时定量PCR技术分析CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗各发育阶段以及不同组织中mRNA的表达水平。应用RNA干扰技术沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1,实时定量P...

【目的】昆虫变态发育的启动主要受前胸腺合成分泌的蜕皮激素所调控,而蜕皮激素的合成是由细胞色素P450基因催化完成。家蚕(Bombyx mori)是一种产丝昆虫,蚕业生产中如果能阻断或延迟家蚕蛹变态发育进程,将有利于改进蚕茧处理工艺,提高蚕丝品质。论文旨在鉴定参与家蚕蜕皮激素合成的细胞色素P450基因,从而为人为遗传调节家蚕变态发育提供靶基因。【方法】基于序列同源性比对,筛选家蚕及其他昆虫中参与蜕皮激素合成的P450基因。利用ClustalW软件,分析昆虫蜕皮激素合成相关P450基因的遗传发生关系。通过全基因组表达芯片数据分析及RT-PCR验证,调查家蚕蜕皮激素合成相关P450基因的时空表达特征...