转飞蝗羧酸酯酶基因果蝇品系的构建及其在有机磷农药代谢解毒中的作用

【目的】在活体水平验证飞蝗Locusta migratoria羧酸酯酶基因LmCesA1和LmCesA2是否参与有机磷杀虫剂的代谢解毒。【方法】采用Gal4/UAS系统,借助转基因技术,构建两个转基因黑腹果蝇Drosophila melanogaster品系,选取3品系Gal4(act-Gal4,tub-Gal4和c601-Gal4)果蝇作为母本分别与两种转基因果蝇(UAS-LmCesA1和UAS-LmCesA2)以及一种亲本对照果蝇(RB0006{y v;attP40,y+})进行杂交。对子一代转基因果蝇从DNA和RNA水平进行验证,筛选出成功构建的品系。采用生物测定方法检测转基因果蝇与Gal4果蝇杂交后代对马拉硫磷的抗性。【结果】转基因果蝇DNA水平鉴定结果显示,转基因果蝇tub>LmCesA1和tub>LmCesA2中分别扩增到目的基因LmCesA1和LmCesA2,而对照组果蝇tub>attP40中未扩增到目的基因。转基因果蝇RNA水平的检测结果显示,这两个基因在相应的杂交后代中均有表达,表明转基因果蝇构建成功。目的基因在转基因果蝇成虫不同组织中的表达结果表明,两个目的基因LmCesA1和LmCesA2分别在转基因果蝇c601>LmCesA1和c601>LmCesA2的肠道中高表达;LmCesA1在c601>LmCesA1果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的7.6和16.7倍,LmCesA2在c601>LmCesA2果蝇肠道中的表达量分别是脑和表皮中的5.4和10.9倍。杀虫剂生物测定结果显示,与对照组果蝇(c601>attP40)相比,超表达LmCesA2的果蝇(c601>LmCesA2)对马拉硫磷的抗性显著提高,抗性倍数为1.67。【结论】本研究的结论与我们前期采用RNAi结合杀虫剂生测的研究结论一致,即羧酸酯酶基因LmCesA2可能参与飞蝗对马拉硫磷的代谢解毒过程。

栉孔扇贝对氮杂螺环酸毒素代谢解毒的生理应激响应

将栉孔扇贝(Chlamys farreri)暴露于分离自我国近海的一株氮杂螺环酸毒素(azaspiracids,AZAs)产毒藻——腹孔环胺藻(Azadinium poporum,AZDY06株,主产AZA2),研究了栉孔扇贝对AZAs的代谢解毒效应以及代谢过程中血细胞数量、抗氧化酶活性及细胞超微结构变化等生理应急响应。结果发现,栉孔扇贝对AZDY06所产的AZA2具有一定的代谢解毒能力,可将AZA2转化成AZA6、AZA12、AZA19和AZA23等4种极性较强且毒性较低的代谢产物。代谢解毒过程中,栉孔扇贝血细胞数量、关键抗氧化酶活性及靶器官细胞超微结构均出现一定的应激效应,且总体表现出明显的剂量-效应关系。栉孔扇贝血细胞数量对AZAs表现出较强的应激反应,且随实验过程出现较大波动,最高可达对照组的2—3倍;抗氧化系统酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物酶(POD)和酸性磷酸酶(ACP)活性也出现不同程度的变化:GSH-Px与POD在整个蓄积代谢过程中均表现出持续激活状态,且血液中这两种酶活性最高,可达内脏和鳃中的20倍以上;SOD活性与扇贝中AZAs含量有一定关系,AZAs含量为74.2—168.2μg AZA1 eq/kg时为诱导状态,过高或过低剂量均表现为抑制效果;而ACP对AZAs的应激表现也十分敏感,但代谢过程中大部分时间为被持续抑制状态。此外,AZAs还导致栉孔扇贝内脏和鳃细胞超微结构出现空泡化、核固缩等病理性变化;实验后期,低暴露组细胞结构出现一定的自我修复现象,而高暴露组则无此现象。本研究可为进一步深入探索AZAs的解毒机制,对其进行风险评价并制定限量标准提供科学依据。

草地贪夜蛾解毒代谢酶对阿魏酸的解毒功能研究

用1、5、10 mg/g阿魏酸添饲草地贪夜蛾初孵幼虫,观察记录幼虫生活历期,测量幼虫体长、虫体质量,统计化蛹率和羽化率。采用转录组测序结合RNA干扰探究草地贪夜蛾解毒代谢酶对阿魏酸的解毒功能。结果表明:与添饲丙酮和清水对照相比,10mg/g阿魏酸处理的幼虫发育历期延长了1.6倍;蛹质量仅为对照的34%;化蛹率和羽化率分别降低了80.4%和77.7%;阿魏酸处理激活草地贪夜蛾多个解毒代谢酶基因表达,沉默解毒酶基因细胞色素氧化还原酶基因SfCYP6B6、甘肽尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因(SfUGT2B15)可显著增强阿魏酸对草地贪夜蛾的致死效果;与添饲丙酮对照相比,阿魏酸对沉默SfCYP6B6和SfUGT2B15的草地贪夜蛾幼虫的72 h致死率分别提高了36.7%和52.6%。

安徽省沿淮地区中华按蚊溴氰菊酯抗性及代谢解毒酶活性kdr突变频率调查

目的了解安徽省沿淮地区疟疾媒介中华按蚊对溴氰菊酯杀虫剂的抗性状况及谷胱甘肽S转移酶(GSTs)、细胞色素氧化酶(P450s)等代谢解毒酶活性和钠离子通道击倒抗性基因(Knockdown resistance,kdr)的突变情况。方法2011年8-9月采集安徽省蚌埠市李楼乡、沫河口镇和沱湖乡中华按蚊成蚊样本,采用WHO成蚊接触筒药膜滤纸接触法,调查3个地区中华按蚊对溴氰菊酯抗性状况。随机挑选样本采用生化法检测代谢解毒酶活性并用PCR扩增产物直接测序法检测分析钠离子通道kdr基因IIS6片段L1014位点基因型。结果李楼乡、沫河口镇和沱湖乡3个检测点的中华按蚊对溴氰菊酯60 min内击倒率分别为4.1%、7.0%和8.2%,恢复24 h后校正死亡率分别为8.2%、12.0%、12.8%,均为抗性种群。3个检测点的中华按蚊GSTs和P450s活性均显著高于实验室敏感种群(P<0.001)。3个检测点的中华按蚊kdr基因均发生突变,存在L1014C和L1014F两种突变类型,无野生纯合型(TTG/TTG),实验室敏感种群kdr基因均为无突变的野生纯合型。结论安徽省沿淮地区的中华按蚊已对溴氰菊酯产生较强的抗性,代谢解毒酶活性比实验室敏感种群显著升高,钠离子通道kdr基因L1014位点出现高频率的突变。

长沙地区斜纹夜蛾抗性水平与代谢解毒酶及淀粉酶的关系

采用毒力测定的方法测定了长沙地区斜纹夜蛾种群对甲维盐、氯氟氰菊酯的抗性水平。同时,测定了其体内4种代谢解毒酶(羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽转移酶、多功能氧化酶)和淀粉酶的活性。结果表明,湖南长沙地区的斜纹夜蛾田间种群对甲维盐和氯氟氰菊酯这两种杀虫剂,相对于敏感种群产生的抗性倍数分别为30.35倍与47.28倍。与敏感种群相比,长沙地区斜纹夜蛾种群的代谢解毒酶均有显著的提高,表明4种代谢酶在斜纹夜蛾对甲维盐与氯氟氰菊酯的抗性中起到了重要的作用。长沙田间斜纹夜蛾种群的淀粉酶活力显著高于敏感种群,说明杀虫剂可能在一定程度上激活了淀粉酶的活力。

斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯不同抗性水平与解毒代谢酶的关系

为探讨斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)对氯氟氰菊酯抗性水平与解毒代谢酶之间的关系,以泰安郊区对氯氟氰菊酯抗性为543.7倍的斜纹夜蛾田间种群为材料,研究了药剂汰选与否的抗性动态及不同抗性水平的解毒代谢酶活性变化。结果表明:室内继代饲养至第30代,不接触任何药剂的抗性下降至102.3倍,用氯氟氰菊酯汰选28代后,抗性上升到3049.3倍,而在药剂汰选至第14代,抗性已至2593.8倍时,停止用氯氟氰菊酯汰选,到第30代的抗性又降至786.3倍。表明斜纹夜蛾抗氯氟氰菊酯田间种群,在无药剂选择压力时抗性水平会显著下降,继续给予药剂汰选会使抗性水平显著上升。检测斜纹夜蛾田间种群5龄幼虫中肠酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性,发现与敏感种群有显著性差异,而多功能氧化酶O-脱甲基活性与敏感种群的差异不明显;给予氯氟氰菊酯药剂汰选,酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基3种酶的活性均呈显著增加趋势;停止用氯氟氰菊酯汰选后,3种酶的活性又呈显著下降趋势;不接触任何药剂,随着饲养世代数的增加,其酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性也呈下降趋势。结果提示斜纹夜蛾幼虫酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基活性的提高是斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯抗性上升的重要原因。

甜菜夜蛾田间种群抗药性及其解毒代谢酶活性变化

用点滴法和浸叶法分别测定了同一地区不同年份甜菜夜蛾田间种群及室内饲养1年后的抗性种群3龄幼虫的抗药性水平。结果表明甜菜夜蛾田间种群对杀虫剂抗性水平的变化与解毒代谢酶活性密切相关。

Cd^(2+)-B[α]P复合污染对菲律宾蛤仔急性毒性和解毒代谢酶活力的影响

文章研究了Cd2+-B[α]P复合污染对菲律宾蛤仔的急性毒性和鳃丝、消化盲囊解毒代谢酶活力的影响。结果表明:Cd2+对菲律宾蛤仔48、72、96h LC50分别为50.41、24.12、14.68 mg/L,Cd2+-B[α]P对菲律宾蛤仔的联合急性毒性48—96h表现为协同作用。Cd2+、B[α]P单一与复合污染对菲律宾蛤仔鳃丝、消化盲囊谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)活力的影响显著(P<0.05),而对照组无显著变化。单一染毒组组织GSH含量在12d内呈峰值变化,分别于1d、3d达到最大值,12d后保持稳定,表现为恢复至对照组水平或被诱导;复合污染处理组组织GSH含量除Cd2++B[α]P(15μg/L+0.01μg/L)处理组在3d内呈峰值变化外,其他处理组均呈逐渐下降趋势,均于12d后稳定,被显著抑制。各染毒处理组组织GST、SOD活力在12d内呈峰值变化,分别于1d、3d达到最大值,12d后各处理组GST、SOD活力趋于稳定,GST活力与对照组无明显差异,而SOD活力明显高于对照组水平。由此可见,菲律宾蛤仔在Cd2+-B[α]P复合胁迫下急性毒性效应明显,组织解毒代谢酶活力表现出明显的时间、剂量效应性,鳃丝、消化盲囊GSH含量和SOD活力可作为菲律宾蛤仔Cd2+-B[α]P复合污染评价的潜在生物标志物。

氰戊菊酯、辛硫磷及其混剂对棉铃虫解毒代谢酶的影响

采用点滴法,筛选出对抗性棉铃虫具有明显增效作用的氰戊菊酯、辛硫磷杀虫剂混剂。用氰戊菊酯、辛硫磷及其混剂的亚致死剂量分别对棉铃虫幼虫进行处理,以丙酮处理为对照,24h后测定其代谢酶活性。结果表明:1多功能氧化酶催化的环氧化酶活性和O-脱甲基酶活性在棉铃虫敏感(S)品系中易被诱导,尤以前者最明显,而在抗性(R)品系中在一定程度上被抑制。2药剂对非特异性酯酶产生不同程度的抑制现象,尤以辛硫磷抑制最明显,对羧酸酯酶的抑制作用强于对非特异性酯酶的抑制作用,对R品系的抑制作用强于对S品系的抑制作用。3药剂对谷胱甘肽S-转移酶活性的影响与对谷胱甘肽含量的影响趋势相一致,在S品系中均产生抑制作用,以混剂最明显,而在R品系中只有氰戊菊酯产生抑制作用,辛硫磷和混剂却表现出诱导作用。

基于转录组的苹小卷叶蛾杀虫剂靶标及解毒代谢相关基因分析

【目的】建立苹小卷叶蛾Adoxophyes orana转录组数据库,挖掘杀虫剂靶标及解毒代谢相关基因。【方法】采用Illumina HiSeqTM 2000高通量测序技术对苹小卷叶蛾进行转录组测序,挖掘并分析杀虫剂靶标基因;利用qPCR检测6个杀虫剂靶标基因在苹小卷叶蛾卵、幼虫、蛹和成虫各不同发育阶段的表达;挖掘并分析苹小卷叶蛾转录组中解毒代谢相关基因的代谢通路及进化关系。【结果】通过组装有效序列共获得48 610条unigene(GenBank登录号:GGMW00000000)。挖掘鉴定到155个杀虫剂靶标unigene;qPCR结果显示,1个蜕皮激素受体(ecdysone receptor, ECR)、2个乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)、1个氯离子通道蛋白(chloride channel, CLC)、1个几丁质酶(chitinase, CS)和1个鱼尼丁受体(ryanodine receptor, RyR)基因在苹小卷叶蛾不同发育阶段均存在表达差异。挖掘鉴定到69个羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)unigene、66个谷胱甘肽S-转移酶(glutathion S-transferase, GST)unigene和205个细胞色素P450(cytochrome P450)unigene等解毒代谢相关基因,共鉴定20个CarE unigene, 32个GST unigene和30个P450 unigene与有毒物质代谢相关的通路有关。基于氨基酸序列对具有完整ORF的unigene聚类分析结果显示:12个CarEs中9个为G类,即鳞翅目保幼激素类;分别有10个AoGSTs属于Delta和Epsilon亚家族;18个P450全部聚到CYP3集团。【结论】该研究有助于苹小卷叶蛾杀虫剂靶标基因的挖掘及抗药性的研究。

四溴联苯醚对菲律宾蛤仔组织解毒代谢基因表达的影响

菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)样本壳高(2.76±0.18)cm,壳长(4.11±0.22)cm;四溴联苯醚(BDE-47)梯度设置为0.25、6.25μg/L,以海水组为对照,取样测定时间为0、1、3、6、10、15和21 d。结果表明:BDE-47对菲律宾蛤仔鳃丝和消化盲囊AhR、CYP4、GST-pi和Pgp mRNA表达影响显著(P<0.05),而对照组无明显变化。在实验时间内,各处理组鳃丝和消化盲囊AhR基因表达呈峰值变化,分别于第6天、第1天时达到最大值和最小值,然后恢复至对照组水平;各处理组组织CYP4和GST-pi基因表达均呈峰值变化,分别于第3天、第1天达到最小值和最大值,其中消化盲囊CYP4基因表达在3 d后保持稳定,且被显著抑制,而组织GST-pi基因表达则在6d后趋于稳定,0.25、6.25μg/L处理组表现为高于和低于对照组水平;各处理组鳃Pgp基因表达在实验时间内呈峰值变化,分别于第1天、第10天达到最大值,均显著高于对照组水平,而0.25、6.25μg/L处理组消化盲囊Pgp基因表达在21d内分别呈逐渐升高和峰值变化,6 d后表现为被诱导和抑制。由此可见,菲律宾蛤仔在BDE-47胁迫下组织解毒代谢基因表达均被显著诱导或抑制,其中GST-pi基因在低浓度处理组被诱导,高浓度组被抑制,表现出明显的时间效应性,可作为BDE-47污染评价的生物效应指标。

几种中药提取物对二斑叶螨的生物活性及其对主要解毒代谢酶活性的影响

用3种不同有机溶剂对蛇床子Cnidium monnieri、白头翁Pulsatilla chinensis、百部Stemona japonica、半夏Pinellia ternata、紫丁香Syringa oblate进行了提取,获得15种植物粗提物,并采用玻片浸渍法对二斑叶螨进行室内药效测定。结果表明,当各粗提物浓度为5.00mg/mL时,蛇床子丙酮提取物A-SCZ和蛇床子氯仿提取物C-SCZ在处理24h后,二斑叶螨的校正死亡率为100%,具较好的杀螨活性。室内毒力试验表明,A-SCZ、C-SCZ、百部乙醇提取物E-BB、白头翁乙醇提取物E-BTW、白头翁氯仿提取物C-BTW对二斑叶螨的LC50分别为2.68、1.68、4.14、11.91、5.93mg/mL。测定施药后4h和24h二斑叶螨体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、羧酸酯酶(CarE)、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、多功能氧化酶(MFOs)等解毒代谢酶的活力变化情况,结果表明,白头翁、紫丁香、蛇床子的活性成分主要抑制二斑叶螨体内AchE、GSTs、ACP和CarE而发挥杀螨作用,而百部粗提物主要抑制的是害螨体内GSTs和MFO。A-SCZ、C-SCZ提取率达19.83%和21.62%,表明这两种中药提取物有较高的提取率和杀螨活性,具有很大的开发潜力。

多效唑对斑马鱼体内解毒代谢酶和抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨多效唑对水生生物在组织水平的毒性效应及其致毒机制。[方法]采用生物化学方法测定了多效唑不同浓度暴露下对斑马鱼(Brachydanio rerio)体内2种解毒代谢酶和2种抗氧化酶活性的影响。[结果]雄性斑马鱼比雌性更容易受到多效唑的胁迫,各种酶在斑马鱼体内的变化规律不同。多效唑对雄鱼超氧化物歧化酶(SOD)表现为激活-抑制-恢复,对雌鱼SOD表现为先抑制后激活但影响不显著;对雌鱼过氧化物酶(POD)表现为抑制,对雄鱼POD的抑制在后期才有所表现;对雌鱼羧酸酯酶(Car E)表现为高浓度抑制低浓度激活,后期恢复,对雄鱼Car E整体表现为激活;而对雄鱼谷胱甘肽S-转移酶(GST)则表现为高浓度中后期产生抑制,对雌鱼GST未表现出明显的抑制或激活效应。[结论]雄鱼体内Car E的活性在多效唑较低浓度下最先做出应激反应,可作为污染物早期预警的生物标志物。

kdr突变和解毒代谢在B型烟粉虱对高效氯氰菊酯抗性中的作用

本研究明确了kdr突变和解毒代谢在B型烟粉虱Bemisia tabaci对高效氯氰菊酯抗性中的作用。B型烟粉虱NJ品系相对于烟粉虱敏感品系(SUD-S,非B型)对高效氯氰菊酯有266倍的抗性。对NJ品系用高效氯氰菊酯进行群体筛选获得抗性为811倍的NJ-R1品系,对NJ品系进行单对交配筛选获得抗性达2634倍的NJ-R2品系。在NJ,NJ-R1和NJ-R2品系间,酯酶、多功能氧化酶和谷胱甘肽S-转移酶活性无显著差异,说明在筛选过程中解毒代谢没有发生变化。PASA检测结果表明,NJ-R2品系钠离子通道基因L925I突变(kdr突变)频率为100%,NJ-R1品系为80.6%,NJ品系为55%。由此可见,kdr突变频率的增加是B型烟粉虱种群对高效氯氰菊酯抗性上升的主要原因。在NJ,NJ-R1和NJ-R2品系中,增效醚(PBO)对高效氯氰菊酯的增效作用均为20倍左右,而PBO对SUD-S品系没有任何增效作用。PBO能同时抑制烟粉虱的多功能氧化酶和酯酶,通过与TPP增效作用进行对比表明,在B型烟粉虱中PBO所产生的增效作用主要来源于对酯酶的抑制。因此,B型烟粉虱品系(NJ-R2,NJ-R1和NJ)与非B型SUD-S品系相比存在20倍左右的先天抗性,该先天抗性主要与B型烟粉虱的特有酯酶有关。在B型烟粉虱品系对高效氯氰菊酯的抗性中,抗性水平完全由kdr突变频率高低所决定。

烟粉虱不同发育阶段解毒代谢酶基因的特异性表达

【目的】基于烟粉虱Bemisia tabaci转录组数据,系统分析了烟粉虱解毒代谢酶基因在噻虫嗪抗性品系中的表达模式,探讨了这些基因在烟粉虱不同发育阶段差异表达的生物学意义。【方法】分别收集室内长期饲养的烟粉虱噻虫嗪抗性和敏感品系的卵、4龄若虫和刚羽化1 d的雌成虫,在烟粉虱转录组数据库中挑选8 394条解毒代谢相关基因设计探针,通过探针杂交,得到烟粉虱噻虫嗪抗性品系表达谱芯片,比较了这些基因在抗性烟粉虱3个不同发育阶段的表达情况。并随机挑选了9个基因,在抗感品系间3个不同发育阶段进行了荧光定量PCR验证。【结果】在抗性烟粉虱的卵和4龄若虫发育阶段,共有3 424个差异表达基因,其中489个是编码3类解毒代谢酶(羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和细胞色素P450多功能氧化酶)的基因;有14个基因在4龄若虫发育阶段过量表达,其中10个为P450基因,4个为GST家族基因。在抗性烟粉虱的4龄若虫和雌成虫发育阶段,总共有1 273个差异表达基因,193个为3类解毒代谢酶家族的基因,其中有9个P450家族基因在雌成虫期的表达量超过4龄若虫期的10倍。此外,表达谱芯片分析还筛选到了一些候选抗性基因。qRT-PCR验证显示在这些候选基因中,与敏感品系相比,9个基因在抗性烟粉虱的3个不同发育阶段表达上调,其中GST基因家族的p_06027和P450基因p_06013在抗性品系的卵和4龄若虫中过量表达;p_05885和p_07806和编码CYP6家族蛋白的p_00988在抗性品系的4龄若虫期的表达量上调;p_05916和p_00478在抗性品系卵和4龄若虫期表达量很低,而在成虫期过量表达;而p_00059和p_00428在抗性品系雌成虫发育阶段表达量显著上调,其中编码CYP4C1的p_00059的差异表达倍数在雌成虫期约为15.15倍。【结论】表达谱芯片分析结果提示,CYP6和CYP4C1基因的过量表达可能会是烟粉虱抗性产生的机制之一。解毒代谢酶基因在烟粉虱不同发育阶段的特异性表达,可能与其在抵御杀虫剂胁迫时体内能量的分布及有效利用率有关,也可能是害虫在环境选择压下的一种适应机制。

斑翅果蝇解毒代谢相关基因的鉴定与分析

根据斑翅果蝇(Drosophila suzukii Matsumura)的转录组数据,通过序列分析、进化分析、结构域及保守氨基酸分析,鉴定出5种斑翅果蝇的解毒代谢基因,包括ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABCs)、细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450,CYPs)、谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)、羧酸酯酶(carboxylesterases,CarEs)、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyl transferases,UGTs)。进化分析结果显示,斑翅果蝇的CYPs基因分布于CYP3、CYP4、CYP6、CYP9四个进化分支,ABCs基因分布于ABCC、ABCD、ABCF、ABCG四个亚家族,GSTs基因分布于GST-Delta、GST-Epsilon、GST-Theta以及GST-Zeta四个进化分支,斑翅果蝇的CarEs基因和UGTs基因与亚艳丽果蝇(Drosophila subpulchrella)的遗传距离最近;结构域及保守氨基酸分析结果表明所有的CYPs均包含P450结构域;ABCs中都包含ABC2结构域;在GSTs中都含有GST结构域;在CarEs中包含Coesterases结构域;在UGTs中含有UDPGT结构域。CYPs的保守基序为EEGGKKRNDFLDLLJZLKKEG,ABCs的保守基序为DCPSASNPADYIIE,GSTs的保守基序为LYPKDLVKRAVVDQRLHFE。

亚硝酸盐和微塑料胁迫对凡纳滨对虾鳃中免疫、解毒代谢和渗透调节相关指标的影响

鳃是对虾重要的呼吸器官,是亚硝酸盐毒性效应的主要靶器官,也是微塑料主要富集的部位之一。鳃组织参与了对虾渗透调节、氮排泄、免疫功能等生理过程,对对虾维持机体健康具有重要意义。为研究亚硝酸盐和微塑料单因素及复合胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)鳃组织生理功能的影响,将对虾分为对照组、20 mg·L^(−1)亚硝酸盐胁迫组(NIT)、10μg·L^(−1)微塑料胁迫组(MP)、20 mg·L^(−1)亚硝酸盐和10μg·L^(−1)微塑料复合胁迫组(NM),于第14天测定对虾鳃中相关指标变化。结果显示:1)氧化应激指标丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))浓度及抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性在胁迫后发生不同程度的改变;2)解毒代谢指标细胞色素P450基因(CYP450)和谷胱甘肽S-转移酶基因(GST)相对表达水平在胁迫后发生不同程度的紊乱;3)渗透调节指标如离子转运酶液泡型ATP酶(VATP)、Na^(+)/H^(+)交换体7(NHE7)、Na^(+)/K^(+)-ATP酶亚基α(NKA-α)、Na^(+)/K^(+)-ATP酶亚基β(NKA-β)、碳酸酐酶(CA)和水通道蛋白TIP4-1(TIP4)、钙通道蛋白1(CCP)、氯通道蛋白2(CLC)、水通道蛋白(AQP)基因的相对表达水平在胁迫后发生不同程度的紊乱;4)细胞凋亡因子基因(CASP-3)相对表达水平在3个胁迫组均显著降低(P<0.05)。由此推断,亚硝酸盐和微塑料胁迫会诱导凡纳滨对虾鳃中免疫、解毒代谢和渗透调节相关指标变化,进而影响其正常的生理功能。

昆虫抗药性机理:行为和生理改变及解毒代谢增强(英文)

杀虫剂抗性是指“生物的一个品系发展了对该生物正常种群中大多数个体具有致死作用剂量的杀虫药剂的能力”。行为改变、生理学上的变化或代谢解毒等抗性机制能够降低毒物到达靶标的有效剂量。行为抗性是指减少昆虫与毒物接触或使昆虫能够存活于对大多数对正常个体致死(或有害)的环境中的任何行为。生理学改变的机制包括杀虫剂对表皮的穿透性降低、增加对药剂阻隔(sequestration)或储存和加速杀虫剂的排泄。细胞色素P450、水解酶和谷胱甘肽S转移酶是杀虫药剂代谢解毒的主要3大酶系。细胞色素P450是一个超基因家族,是生物体内对外源性和内源性化合物解毒代谢或活化最重要的酶系。在许多害虫中发现P450介导的解毒代谢增加导致了对杀虫药剂抗性的增加。谷胱甘肽S转移酶是可溶性的二聚体蛋白,与代谢解毒、大量内源性和外源性化合物的排泄有关,许多昆虫中证明其抗药性与该酶活性增加有关。水解酶实际上是一组异源的酶类,其对抗药性的作用包括通过基因扩增增加酶量,作为结合蛋白隔离杀虫药剂或通过增加酶的活性加强对药剂的水解作用。

昆虫共生菌与宿主的解毒代谢关系研究进展

昆虫共生菌参与宿主的各种生理活动,已被作为昆虫的“多功能器官”靶向进行研究,近期研究表明昆虫共生菌与宿主的解毒代谢功能相关。本文聚焦昆虫共生菌对宿主解毒代谢的积极补偿作用,综述了昆虫共生菌在昆虫营养代谢和解毒代谢中的功能,昆虫共生菌直接对有毒物质进行代谢或间接介导宿主的解毒酶或相关基因的表达,进而影响昆虫的解毒代谢功能,提升昆虫宿主在逆境压力与农药胁迫中的适应力与竞争力。对今后关于共生菌与宿主解毒代谢研究的方向进行了展望。

CYP450在植物非生物胁迫及解毒代谢中的作用

CYP450在动植物、真菌和细菌等生物中扮演丰富的功能角色,主要表现为参与各种次生代谢物质的合成及环境中有毒化合物的降解,对生物的生长发育和环境适应方面具有重要意义。对细胞色素CYP450在植物非生物胁迫及解毒代谢方面的生物学功能和应用进行了简要综述,为进一步研究该基因家族及各成员之间的功能提供理论参考。