【目的】作为昆虫表皮重要的结构物质，表皮蛋白（cuticle protein,CP）在昆虫对农药表皮穿透抗性形成过程中承担重要作用。锈赤扁谷盗（Cryptolestes ferrugineus）磷化氢抗性问题日益突出，论文旨在揭示表皮蛋白基因在该害虫磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】基于联合国粮农组织（FAO）推荐的生物测定方法解析5个地理种群（张家港、湘阴、淮安、怀化和太仓种群)锈赤扁谷盗磷化氢敏感性差异。首先通过锈赤扁谷盗转录组数据鉴定获得4个表皮蛋白基因，进而构建系统发育树，并对相应氨基酸序列进行分析。利用基因定量技术（RT-qPCR）解析上述4个锈赤扁谷盗表皮蛋白基因时空（不同发育阶段和成虫不同组织）和不同磷化氢抗性水平下的表达模式，以及表皮蛋白基因对磷化氢胁迫响应的表达模式。使用RNAi(RNA interference)技术对特定的表皮蛋白基因（CfRR2-1）进行沉默，并研究CfRR2-1被有效沉默后锈赤扁谷盗磷化氢敏感性变化情况。【结果】磷化氢敏感性测定结果显示，不同地理种群锈赤扁谷盗磷化氢敏感性水平差异显著，药剂抗性倍数（RR）范围为7.2—1 906.8。系统发育分析显示锈赤扁谷盗4个表皮蛋白均隶属于CPR家族RR2亚家族，且它们氨基酸序列都拥有RR2型几丁质结合域，将其分别命名为CfRR2-1、CfRR2-2、CfRR2-3和CfRR2-4。基因表达模式分析显示4个表皮蛋白基因均在锈赤扁谷盗蛹期特异性高表达，且在成虫外周组织中表达水平较高；此外，表皮蛋白基因均在磷化氢极高抗种群中（太仓种群，RR=1 906.8）显著高表达，且锈赤扁谷盗经磷化氢熏蒸胁迫后，表皮蛋白基因可被显著诱导表达。最后，选择CfRR2-1进行功能验证，注射dsRNA干扰极高抗种群（TC）CfRR2-1的表达后，导致锈赤扁谷盗对磷化氢抗性水平显著降低。【结论】表皮蛋白基因过表达参与锈赤扁谷盗磷化氢抗性形成。

【目的】表皮蛋白是昆虫表皮重要的结构物质，大量研究已经证实表皮蛋白基因参与介导昆虫抗药性形成。以赤拟谷盗（Tribolium castaneum）为研究对象，解析表皮蛋白基因TcCP14.6(cuticle protein CP14.6)和TcLCPA3A(larval cuticle protein A3A)在昆虫磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】采用联合国粮农组织（FAO）推荐的磷化氢熏蒸方法对采自5个省份赤拟谷盗的磷化氢抗性水平进行测定。基于赤拟谷盗基因组数据获得TcCP14.6和TcLCPA3A的cDNA序列，利用在线生物信息学分析软件预测其编码的氨基酸序列、信号肽和保守结构域。分别提取赤拟谷盗不同组织（头、胸、腹的表皮、翅、足、肠道、马氏管和脂肪体）、不同磷化氢抗性水平以及磷化氢胁迫后试虫的总RNA。以TcRPS和TcRPL为内参基因，运用RT-qPCR技术分析TcCP14.6和TcLCPA3A在赤拟谷盗不同组织、不同磷化氢抗性水平和药剂胁迫下的表达模式。最后，通过RNA干扰技术结合生物测定方法分析TcCP14.6和TcLCPA3A与赤拟谷盗磷化氢抗性的关系。【结果】生物测定结果表明，江苏（JS,RR=1.7）和云南（YN,RR=3.0）种群对磷化氢保持敏感，湖南种群（HN,RR=20.2）表现为中等抗性，四川（SC,RR=395.4）和广东（GD, RR=862.7）种群表现为极高抗。序列分析结果表明TcCP14.6和TcLCPA3A蛋白均包含信号肽和保守的几丁质结合域。RT-qPCR结果显示，TcCP14.6和TcLCPA3A均在赤拟谷盗表皮组织中高表达，而在内部器官（脂肪体、肠道、马氏管）中的表达量相对较低。此外，TcCP14.6表达量随磷化氢抗性水平的增加呈上调趋势，而TcLCPA3A表达量则呈下降趋势；赤拟谷盗经磷化氢熏蒸处理6 h,TcCP14.6和TcLCPA3A的表达量分别呈现上调和下调趋势。注射dsRNA分别干扰抗性（GD）和敏感（YN）种群两个基因的表达后再用LC30的磷化氢浓度处理试虫。与对照相比，TcCP14.6基因沉默后赤拟谷盗的死亡率显著升高，而TcLCPA3A基因沉默后试虫死亡率显著下降。【结论】表皮蛋白基因TcCP14.6和TcLCPA3A参与介导赤拟谷盗对磷化氢的抗性。

【背景】锈赤扁谷盗（Cryptolestes ferrugineus）是重要储粮害虫，其对磷化氢（phosphine）抗性问题尤为突出。线粒体是生物体的重要细胞器，是昆虫进行呼吸代谢反应的核心场所，其中线粒体编码基因参与调节昆虫呼吸速率、能量代谢以及细胞信号转导等生理过程。【目的】明确线粒体编码基因在锈赤扁谷盗磷化氢抗性形成过程中的作用。【方法】通过CO_2检测仪测定锈赤扁谷盗不同磷化氢抗性种群试虫的呼吸速率；利用RT-qPCR技术解析线粒体编码基因在磷化氢抗性水平和呼吸速率均差异最大的锈赤扁谷盗太仓和上海种群试虫中的表达模式，并进行线粒体复合体I和V的活性测定；通过RT-qPCR技术研究关键线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6对磷化氢胁迫响应的表达模式以及胁迫后线粒体复合体I和V的活性变化。利用RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术沉默锈赤扁谷盗线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6，同时分析上述基因被有效沉默后试虫呼吸速率和磷化氢敏感性变化情况。【结果】锈赤扁谷盗呼吸速率与磷化氢抗性水平呈负相关关系，即害虫呼吸速率均随磷化氢抗性倍数增加而显著下降。RT-qPCR结果表明线粒体编码基因在锈赤扁谷盗磷化氢极高抗种群（太仓种群，RR=1 906.8）表达量显著低于相对敏感种群（上海种群，RR=1.4），且线粒体复合体I和V的酶活性与线粒体基因表达模式相一致。锈赤扁谷盗经磷化氢熏蒸胁迫后，关键线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6被显著抑制，线粒体复合体I和V的酶活性均显著降低。注射dsRNA有效沉默关键线粒体编码基因Nad5、Nad6和Atp6后，锈赤扁谷盗呼吸速率显著降低，磷化氢敏感性显著下降。【结论】线粒体编码基因参与锈赤扁谷盗磷化氢抗性形成。

豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）是苜蓿田的重要害虫，严重影响苜蓿的产量和品质。为解析豌豆蚜适应苜蓿的分子机制，本研究检测豌豆蚜取食“猎人河”（感蚜）和“甘农5号”（抗蚜）2个苜蓿品种后6个表皮蛋白基因（ApCP7、ApCP10、ApCP19、ApCP35、ApCP62和ApCP19.8-like）的表达水平，并检测了沉默了2个表皮蛋白基因（ApCP7和ApCP62）的豌豆蚜在“猎人河”苜蓿上的存活率。结果表明，与取食“猎人河”苜蓿相比，取食“甘农5号”苜蓿后，豌豆蚜6个表皮蛋白基因的表达水平在头部中显著下调（P<0.01），而在卵巢显著上调（P<0.01）。在腹部组织中，除表皮蛋白ApCP7基因显著上调（P<0.01）外，其余表达水平均显著下调（P<0.01）；ApCP7、ApCP19、ApCP19.8-like和ApCP62在表皮组织中显著上调（P<0.05）。沉默表皮蛋白基因ApCP7和ApCP62后，豌豆蚜取食“猎人河”苜蓿72h后的存活率均显著降低（P＜0.05），分别为76.67%±0.37%和80.67%±0.58%。据此推测，ApCP7和ApCP62可能在豌豆蚜适应不同抗性水平的苜蓿品种中发挥作用，结果可为解析豌豆蚜与苜蓿的互作关系提供理论依据。

【目的】基于飞蝗(Locusta migratoria)转录组数据库获得内表皮蛋白(endocuticle structural glycoprotein)基因Lm Abd-5的c DNA序列,分析该基因的序列特征和m RNA表达特性,采用RNAi方法分析其生物学功能,探讨其在飞蝗表皮形成中的作用,为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】采用生物信息学方法搜索飞蝗转录组数据库,获得Lm Abd-5 c DNA全长序列并克隆验证;采用Signal P在线软件分析蛋白的信号肽,利用SMART网站预测其功能域,使用

【目的】基于飞蝗(Locusta migratoria)转录组数据库搜索并克隆获得飞蝗表皮蛋白基因LmNCP1(nymph cuticle protein 1),分析其序列特征和表达特性,通过蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)诱导和干扰20E受体基因LmEcR表达研究其表达调控,并基于RNA干扰(RNAi)方法分析其生物学功能,为阐明该基因在飞蝗表皮发育过程中的作用提供理论依据。【方法】依据飞蝗转录组数据库获得表皮蛋白基因LmNCP1,结合RT-PCR技术克隆获得其全长开放阅读框(O

为探讨KK-42显著缩短日本沼虾(Macrobrachium nipponense)蜕皮周期的可能机制,本研究采用RACE技术首次从头胸甲中获得了一个含几丁质结合-4(chitin_bind_4)结构域的表皮蛋白(cuticle proteins,CPs)c DNA基因全长,命名为Mn CP-1。该序列全长604 bp,可编码122个氨基酸。氨基酸序列比对显示,Mn CP-1与普通黄道蟹(Cancer pagurus,P81576.1)相似性最高(61%)。系统进化分析发现,Mn CP-1与地中海实蝇(Ceratitis capitata)聚类为一支。Real-time PCR结果显示,头胸甲中Mn CP-1在蜕皮前期晚期(D3-4期)和蜕皮后期(A期)的表达量较高,而在蜕皮间期(C期)和蜕皮前期早期(D0-2期)的表达量较低。KK-42处理能显著上调C期和D0-2期Mn CP-1的表达,在处理后6、24和48 h,其mRNA表达水平较对照组高3倍以上。结果表明,头胸甲上皮细胞Mn CP-1的表达与蜕皮周期有关,KK-42可显著上调C期和D0-2期Mn CP-1的表达。

【目的】LmKnickkopf3-5′(LmKnk3-5′)是飞蝗(Locusta migratoria)蜕皮发育中重要的表皮蛋白。本文旨在制备LmKnk3-5′特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5′生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5′与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础。【方法】首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnk、LmKnk2、LmKnk3-FL和LmKnk3-5′的氨基酸序列,选取LmKnk3-5′的3段特异抗原序列R1、R2和R3,设计包含Bam H I、Hind III酶切位点的引物,以LmKnk3-5′全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5′的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21(DE3)表达菌株中,加入IPTG(终浓度0.5 mmol·L-1)低温(16℃)诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5′多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用Western blot法检测其特异性。取飞蝗5龄若虫第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5′蛋白进行组织定位。【结果】通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5′的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD。酶切连接后,成功获得pET-32a-R1、pET-32a-R2和pET-32a-R3重组质粒。诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白。将其扩大培养纯化后获得R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512 000,可满足抗体使用需求。Western blot结果表明,注射ds LmKnk3-5′后飞蝗体壁LmKnk3-5′的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5′抗体特异性良好。免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端。【结论】成功获得飞蝗LmKnk3-5′多克隆抗体,证明其特异性良好。LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多。研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′功能研究提供了蛋白水平的证据。

【目的】获得飞蝗（Ｌｏｃｕｓｔａ ｍｉｇｒａｔｏｒｉａ）表皮蛋白ｏｂｓｔｒｕｃｔｏｒ（ｏｂｓｔ）家族基因的ｃ ＤＮａ序列，并研究其序列特征和ｍ ｒＮａ表达特性，探讨其生物学功能，为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】采用生物信息学方法搜索飞蝗转录组数据库获得ｏｂｓｔ家族基因ｃ ＤＮａ片段，并进行ｂＬａｓｔ分析得到ｏｂｓｔ家族基因的ｃ ＤＮａ序列；采用ｒａｃＥ技术扩增该家族基因的３′ｃ ＤＮａ序列，拼接后获得全长；ｓｉｇＮａＬ Ｐ在线软件分析蛋白的信号肽，ｓｍａｒｔ网站预测其功能域，并使用ｍＥｇａ ５．１０软件中ＮＥｉｇｈｂｏｒ－ＪｏｉＮｉＮｇ方法，与黑腹果蝇（ＤｒｏｓｏＰｈｉＬａ ｍＥＬａＮｏｇ．．．

【目的】获得飞蝗(Locusta migratoria)表皮蛋白Obstructor(Obst)家族基因的c DNA序列,并研究其序列特征和m RNA表达特性,探讨其生物学功能,为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】采用生物信息学方法搜索飞蝗转录组数据库获得Obst家族基因c DNA片段,并进行BLAST分析得到Obst家族基因的c DNA序列;采用RACE技术扩增该家族基因的3′c DNA序列,拼接后获得全长;Signal P在线软件分析蛋白的信号肽,SMART网站预测其功能域,并使用Mega 5.10软件中Neighbor-Joining方法,与黑腹果蝇(Drosophila melanog...

【背景】线粒体是生物体内一种重要细胞器，是细胞消耗氧和产生能量物质三磷酸腺苷（ATP）的主要场所，在生物体抵抗逆境过程中发挥重要作用。锈赤扁谷盗（Cryptolestes ferrugineus）是一种世界性储粮害虫，具有极强的环境适应性。【目的】分析锈赤扁谷盗呼吸速率及线粒体编码基因对不同环境胁迫的响应，探究线粒体在锈赤扁谷盗抗逆境胁迫中的应激反应。【方法】根据锈赤扁谷盗线粒体基因组数据鉴定获得线粒体编码基因，并设计相应实时荧光定量PCR(RT-qPCR)引物。通过生物测定方法得出锈赤扁谷盗对熏蒸剂（甲酸乙酯）、植物源杀虫剂（鱼藤酮）和储粮保护剂（阿维菌素）的毒力回归方程及LC_(30)，并用该浓度对试虫进行后续药剂胁迫处理。利用RT-qPCR技术解析锈赤扁谷盗线粒体编码基因的时空（不同发育阶段和幼虫不同组织）表达模式。最后，使用CO2检测仪和RT-qPCR技术研究锈赤扁谷盗在高温（35和40℃）、甲酸乙酯、鱼藤酮、阿维菌素、饥饿等逆境胁迫下呼吸速率的变化以及线粒体编码基因的表达模式。【结果】共设计12个线粒体编码基因（除nad6）的定量引物。RT-qPCR结果显示这些线粒体编码基因在3龄幼虫阶段均具有较高表达水平，且线粒体基因在3龄幼虫马氏管中特异性高表达。此外，高温胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率呈现显著上升趋势，线粒体编码基因nad2、cytb及cox2表达水平显著上升，而nad4、nad4L、cox3及atp6则呈现显著下调趋势。甲酸乙酯熏蒸胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率显著降低，12个线粒体编码基因均显著下调表达，其中nad4L和nad5的表达水平仅为对照组的3.48%和1.91%。鱼藤酮和阿维菌素胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率均显著降低，且除cox2外的线粒体编码基因表达量均显著下调。饥饿胁迫下锈赤扁谷盗呼吸速率显著降低，且随着胁迫时间增加，线粒体编码基因表达水平下调愈加显著。【结论】锈赤扁谷盗呼吸代谢速率以及线粒体编码基因表达水平在不同逆境条件下均发生显著变化，暗示线粒体在锈赤扁谷盗适应高温、药剂和饥饿胁迫过程中发挥重要作用。

【目的】探讨家蚕(Bombyx mori)表皮蛋白BmCPAP3-G的表达特征及与几丁质的结合方式,为家蚕表皮蛋白的功能研究提供依据。【方法】应用生物信息学方法分析家蚕CPAP家族表皮蛋白及BmCPAP3-G的结构域的序列特征;利用原核表达的方法表达BmCPAP3-G的融合蛋白,通过镍柱亲和层析技术纯化可溶性蛋白,利用5800 MALDI-TOF/TOF质谱鉴定正确后进行多克隆抗体制备,并利用几丁质亲和层析技术验证BmCPAP3-G与几丁质的结合;利用半定量RT-PCR和Western blot方法对Bm

在30℃、75%RH条件下研究赤拟谷盗Tribolium castaneum与锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus的种间竞争,并采用Votka-Volterra种间竞争模型进行拟合。结果表明,赤拟谷盗与锈赤扁谷盗混合饲养时的种群数量均小于单独饲养时的种群数量,两物种之间存在着显著的种间竞争关系。属于资源利用型竞争;单独饲养和混合饲养条件下赤拟谷盗的种群数量均大于锈赤扁谷盗的种群数量;混合饲养条件下两个物种可以共存,并形成稳定的平衡状态,在这个竞争系统中,赤拟谷盗为优势种。

通过对表皮蛋白质提取方法、不同裂解液配方、等点聚焦程序和上样量等条件的对比试验,建立及优化了大菱鲆表皮组织蛋白质的双向电泳体系。试验采用改良的TCA/丙酮和超声波提取相结合的方法提取大菱鲆表皮组织的全蛋白,裂解液配方根据Bio-Rad公司推荐的进行调整,使用17cmpH4~7的IPG胶条被动水化上样,上样量为250μg。等点聚焦程序采用30V线性6h、250V线性2.5h、500V线性1.5h、1000V快速2h、4000V线性3h、8000V快速3h、8000V线性1h、500V24h,凝胶银染后用I mage Master2D Platinum7.0软件进行分析,最终得到较满意的双向电泳图...

【目的】分析飞蝗(Locusta migratoria)内表皮结构糖蛋白(endocuticle structural glycoprotein)基因LmAbd-2的序列特征和表达特性,利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术结合Hematoxylin and eosin(H&E)染色方法以及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)技术探究其生物学功能,探讨其对飞蝗内表皮发育的影响。【方法】基于课题组飞蝗转录组数据库获得LmAbd-2的cDNA编码序列,并克隆验证。利用ExPASy工具翻译LmAbd-2氨基酸序列,然后利用SignaIP4.1Server和SMART软件分别对其信号肽和结构域进行分析;利用NetOGlyc4.0 Server对其糖基化位点进行预测,使用GENEDOC软件进行多序列比对,并利用MEGA 6.0软件中neighbor-joining(NJ)方法与其他昆虫同源序列进行聚类分析。采用荧光定量PCR(reverse-transcription quantitative PCR,RT-qPCR)分析LmAbd-2在飞蝗5龄第2天不同组织以及4龄(N4D1—N4D6)、5龄(N5D1—N5D8)和成虫(AD1—AD4)表皮不同发育时期表达模式。采用RNAi技术结合H&E染色方法以及TEM技术观察干扰LmAbd-2后对飞蝗生长发育和表皮结构的影响。【结果】序列分析结果显示,飞蝗LmAbd-2 cDNA编码序列长为683 bp,开放阅读框为459 bp,编码152个氨基酸;功能域分析发现LmAbd-2含有1个信号肽和1个几丁质结合域(chitin binding domain 4,ChtBD4),属于CPR家族RR-1亚类;序列比对分析发现其在物种间具有较高的保守性,其中与沙漠蝗(Schistocerca gregaria)SgAbd-2序列相似度为92.5%,且在N末端含有一个保守基序PTPPPIP,其中第2位苏氨酸为糖基化位点;系统发育分析结果显示LmAbd-2与SgAbd-2聚为一支,亲缘关系最近;RT-qPCR分析结果显示LmAbd-2在体壁中高表达,且在蜕皮后(内表皮形成时期)高表达;沉默LmAbd-2后飞蝗没有肉眼可见的表型,但H&E染色结果显示与对照组相比飞蝗表皮层变薄,进一步超微结构分析发现内表皮片层结构减少。【结论】LmAbd-2是一种内表皮结构糖蛋白,属于CPR家族RR-1亚类,其编码基因主要在体壁中高表达,而且在飞蝗4龄、5龄和成虫内表皮形成时期呈周期性表达;RNAi试验表明,LmAbd-2在飞蝗蜕皮过程中参与内表皮的形成。