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。

【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...

对陆地棉栽培种与四个陆地棉半野生种族系杂交的F_2—F_4的抗枯、黄萎病特性鉴定筛选结果表明:四个组合后代抗黄萎性较强,病指在11.5%以下;鄂沙28×莫尔利棉和尖斑棉两个组合后代与对照86—1比较,抗枯萎性最强,鄂沙28×墨西哥棉和阔叶棉组合后代抗枯萎性较差,说明四个半野生种族系具有较强的抗萎性因子存在。对陆地棉与半野生种族系杂交低世代进行连续抗病筛选,抗病效果明显提高。

通过关联分析挖掘与陆地棉黄萎病抗性关联的分子标记,为陆地棉抗黄萎病性状的分子检测及标记辅助选择育种提供有益参考。选用在棉花基因组上均匀分布多态性较好的237个SSR标记对214份陆地棉材料的基因组变异进行了扫描,并使用Power Marker v3. 25分析群体的遗传多样性,Structure 2. 2分析群体结构,在此基础上结合3年黄萎病抗性鉴定数据,采用Tassel 2. 1中的GLM(Q)方法挖掘与黄萎病抗性相关的QTLs。结果表明,不同陆地棉材料黄萎病发病情况差异显著; 237个标记共检测到280个多态性位点,共计695个等位变异,变异范围2～6个,平均等位变异数2. 479 0;按照基因型数据可将该群体划分为2个亚群;通过关联分析,在不同年份中发掘与黄萎病抗性显著关联(P

对经γ－射线诱变并利用棉花黄萎病菌培养滤液筛选获得的Ｍ１１０１０１０１０、Ｍ２２０１０和Ｍ２１０１０１５３个抗性细胞系及“珂字２０１”对照细胞系的几个生理生化指标的测定结果表明，在黄萎病菌培养滤液处理的７ｄ内，抗性细胞系的可溶性蛋白质含量、过氧化物酶和多酚氧化酶活性均为先低于后高于对照细胞系。３个抗性细胞系的单宁含量高于对照，棉酚含量低于对照。对Ｍ１１０１０１０１０的测定表明，苏氨酸、谷氨酸、胱氨酸的游离含量增加，缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸的游离含量降低。

黄萎病是棉花主要病害之一,鉴定筛选抗性种质为培育抗病品种提供了材料基础。通过318份国内外陆地棉材料的黄萎病鉴定,筛选到5份抗黄萎病材料,144份耐黄萎病材料。国外材料的黄萎病抗性由于国内材料,黄河流棉区的材料黄萎病抗性优于其他棉区。黄萎病病情指数与棉花纤维长度、纤维强度、马克隆值、整齐度指数存在负相关性。

利用毒死蜱、吡虫啉和溴氰菊酯等3类不同药剂,通过毒力生测首先确定了田间灰飞虱对杀虫剂的低水平多重抗性特性;其次通过解毒酶活力测定,发现抗性品系的细胞色素P450氧化酶和酯酶明显升高;进而根据灰飞虱转录组数据进行引物设计,通过PCR克隆对转录组中的细胞色素P450及酯酶基因进行验证,在得到53条细胞色素P450基因序列及72条酯酶基因序列的基础上,利用半定量PCR比较这些基因在灰飞虱田间抗性品系和敏感品系间的表达差异。结果发现:细胞色素P450的CYP6家族中有10条,CYP4家族中有6条,这16条基因序列在抗性品系中的表达量明显高于敏感品系;酯酶中也有12条基因系列在抗性品系中的表达量明显高于...

【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】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。

以乙醇为细胞色素P450 2E1的诱导剂,在CHSE-1细胞中研究了该诱导剂与酶活性之间的时间效应关系和剂量效应关系。细胞传代后培养48 h,加入含有不同浓度乙醇的新鲜培养基,孵育诱导24 h,之后加入底物苯胺反应30 min。以苯胺的代谢产物4-氨基酚的生成量来反映CYP2E1活性。苯胺浓度为10～16 mmol/L时CYP2E1活性最大,可达(0.152±0.095)nmol.min-1.mg-1,该浓度范围的苯胺适合用于指示CYP2E1的活性。以Gentox模型对诱导的剂量效应进行拟合,得到一个先升高后降低的曲线,说明乙醇对CHSE-1细胞中CYP2E1有先诱导后抑制作用。拟合方程F(x...

鉴定陆地棉SKS基因家族成员，解析其演化规律，为棉花抗性育种提供新的候选基因。基于已公布的陆地棉遗传标准系TM-1基因组数据，以陆地棉品种中棉-14为试验材料。通过生物信息学对陆地棉SKS家族成员进行全基因组鉴定，并对其家族成员的染色体分布、进化关系、基因结构、共线性关系等进行预测分析。通过实时荧光定量聚合酶链式反应分析GhSKS13的表达模式，并利用病毒诱导的基因沉默技术初步探究陆地棉SKS13在棉花抵御大丽轮枝菌过程中的功能。共鉴定到48个陆地棉SKS基因，不均匀分布于陆地棉19条染色体上，聚类分析分为5个亚组，基因序列具有较高保守性，共线性关系分析显示，陆地棉SKS基因家族受到纯化选择。组织模式表达分析显示，GhSKS13在陆地棉根组织中优势表达，并且受大丽轮枝菌诱导显著上调表达。GhSKS13沉默植株对大丽轮枝菌抗性减弱，同时抑制病程相关基因GhPR1、GhPR2、GhPR3和GhPR5表达。大丽轮枝菌入侵GhSKS13沉默植株，其过氧化氢(H_2O_2)沉积明显低于对照，暗示GhSKS13促进活性氧(ROS)的形成。总之，明确了陆地棉SKS家族成员的系统进化关系、染色体分布特征和基因结构特征；并阐明了GhSKS13参与棉花对大丽轮枝菌抗性反应。

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...

【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...

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...

[目的]本文旨在明确稗[Echinochloa crusgalli(L.)P.Beauv]对五氟磺草胺产生抗药性的机制。[方法]采用整株生物测定的方法研究3种细胞色素P450抑制剂(PBO、ABT和马拉硫磷)对抗五氟磺草胺稗HYYJ-1种群敏感性的影响;以敏感种群JLGY-3为对照,应用分子生物学等方法进行了抗性种群乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)活性、ALS基因序列及ALS基因表达量的研究。[结果]发现P450抑制剂PBO、ABT和马拉硫磷均能显著提高抗性种群对五氟磺草胺的敏感性,鲜质量抑制中剂量(ED50,以药剂有效成分计),从27.16 g·hm~(-2)下降为3.44、6.06和3.23 g·hm~(-2);通过ALS基因序列比对,未发现HYYJ-1种群ALS基因发生氨基酸替换;抗性和敏感种群ALS离体酶活性及基因表达量差异不明显。[结论]抗性种群HYYJ-1对五氟磺草胺产生抗药性不是ALS靶标酶变化所致,而与细胞色素P450代谢作用加强有关。