冷杉梢斑螟化学感受蛋白DabiCSP8的配体结合特性分析

采用分子生物学和荧光竞争性结合测定等技术,研究了冷杉梢斑螟Dioryctria abietella雌虫性腺和雌、雄成虫足中高表达的化学感受蛋白DabiCSP8基因的表达特征和功能。定量分析结果表明,DabiCSP8基因在雌虫性腺中显著高表达,表达量分别是雌、雄虫触角的1232.27倍和3130.64倍;此外,该基因在雌、雄成虫足中表达量也较高。通过原核表达系统及亲和层析技术获得了13.64 kD的目的蛋白DabiCSP8。结合测定结果表明,DabiCSP8与探针N-苯基-1-萘胺(1-NPN)具有强的结合能力,结合常数(K_(1-NPN))为(1.61±0.02)μmol/L。β-紫罗兰酮是DabiCSP8的最佳结合配基,解离常数(K_(d))为(11.43±0.62)μmol/L。DabiCSP8结合腔内的极性氨基酸精氨酸46(Arg46)能够与β-紫罗兰酮形成两个氢键,暗示Arg46在该化合物的结合中起着重要作用。此外,DabiCSP8与部分杀虫剂具有中等强度的结合能力。

管纹艳虎天牛形态特征与触角及跗节的超微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜技术,研究了管纹艳虎天牛雌雄成虫外部形态特征、触角和跗节感器种类及其差异。结果表明:管纹艳虎天牛雌虫腹部较雄虫腹部明显粗壮,可作为鉴别雌雄虫的主要形态依据;触角上着生有4类14种感器,即6种锥形感器、4种毛形感器、3种刺形感器和1种B?hm氏鬃毛,其中B?hm氏鬃毛和锥形感器VI仅分布于雄虫触角,锥形感器和刺形感器I型在雌雄虫触角上分布存在差异;雌雄成虫跗节上均着生有3类7种感器,即4种锥形感器、1种毛形感器和2种刺形感器,同种感器在类型、分布和数量上无明显的性二型现象。

粗角梯天牛形态特征与感器的超微结构

采用光学显微镜和电子扫描显微镜技术,研究了粗角梯天牛Pharsalia antennata雌雄成虫外部形态特征、触角和跗节感器种类及其差异。外部形态特征研究结果表明,粗角梯天牛雄性个体体长明显大于雌性;雄虫触角总长为体长的两倍余,雌虫触角仅稍长于体长;雌虫第5腹节明显长于雄虫第5腹节。感器研究表明,雌雄成虫触角上分布有5类18种感器,即6种锥形感器、5种毛形感器、5种刺形感器、1种Bohm氏鬃毛和1种钟形感器,其中毛形感器Ⅴ型仅分布于雄虫触角,锥形感器Ⅵ型和钟形感器仅分布于雌虫触角,毛形感器Ⅰ型在雌雄虫触角上的分布和数量存在差异。雌雄成虫跗节表面着生有3类8种感器:毛形感器3种、刺形感器3种和锥形感器2种,同种感器仅在长度上存在差异。

灭字脊虎天牛CSP基因的鉴定、表达谱及XquaCSP7基因的功能研究

基于已发表的灭字脊虎天牛Xylotrechus quadripes的触角转录组数据,采用BLAST同源搜索的方法从转录组中一共鉴定到14个CSP基因,所有CSP均具有全长序列、信号肽序列和4个保守的半胱氨酸。序列比对结果表明,灭字脊虎天牛CSP间氨基酸一致性差异较大(12%~73%),平均值为34%;具有C1-X6-C2-X18-C3-X2-C4的半胱氨酸保守模式。进化分析表明,除XquaCSP8和XquaCSP12外,其余XquaCSPs聚类到不同分支。表达谱分析表明,XquaCSP7基因在触角特异表达;XquaCSP4、CSP5、CSP12和CSP14基因在触角高表达;XquaCSP13基因在足特异表达;其余XquaCSPs基因在多个组织中有表达。结合测定结果发现,XquaCSP7与测试的21种寄主气味结合能力均较弱,荧光取代率在4.5%~13.5%之间,其中与苯乙酮的结合能力最强,荧光取代率为13.5%。研究结果可为后续灭字脊虎天牛CSP基因的功能研究奠定基础。

管纹艳虎天牛UDP-葡萄糖基转移酶基因的鉴定及表达特征分析

【目的】昆虫UDP-葡萄糖基转移酶(UGT)在其内源性和外源性有毒化合物的解毒代谢过程中起着重要作用,但在管纹艳虎天牛Rhaphuma horsfieldi中UGT基因的研究尚属空白。【方法】采用转录组学、生物信息学、进化和表达谱分析、蛋白同源建模等技术研究了管纹艳虎天牛的UGT基因家族。【结果】从管纹艳虎天牛转录组中一共鉴定到36个RhorUGTs基因,其中17个具有全长序列。鞘翅目不同种间UGT基因数量的比较表明,管纹艳虎天牛具有中等数量的UGT基因。进化分析结果表明,RhorUGTs分布在10个亚家族中,其中UGT352亚家族为天牛科昆虫所特有,且该亚家族中RhorUGT2/7/10/16/18/27可能通过基因的复制产生。表达谱结果表明,大部分RhorUGTs基因在检测的所有组织中均有表达,部分基因呈现触角或跗节特异或高表达的特点,暗示它们具有嗅觉或触觉等功能。三级结构分析发现,RhorUGT17的α3、α4、β4和β5主要参与UDP-葡萄糖的结合。【结论】本研究明确了管纹艳虎天牛UGT基因的数量、序列特征、进化关系及组织表达特征,研究结果为该种天牛解毒代谢机制的阐明奠定基础。