[反]-β-法尼烯(EβF)合成酶基因在玉米中的转化与筛选

为获得转基因抗虫玉米,将[反]-β-法尼烯(EβF)合成酶基因导入玉米,并进行鉴定和筛选。在[反]-β-法尼烯(EβF)合成酶基因的两端分别添加Nco I和Bam H I酶切位点,并进行人工合成。将EβF合成酶基因与植物表达载体p FGC5941连接,经双酶切和测序鉴定。结果表明:重组表达载体p FGC5941-EβF构建成功;载体p FGC5941-EβF转化农杆菌EHA105后用玉米芽尖侵染法将EβF合成酶基因导入玉米自交系郑58中,对转化植株进行除草剂抗性筛选以及EβF合成酶基因和bar基因的PCR鉴定后,共得到18株转基因阳性植株。

[反]-β-法尼烯类似物的设计、合成与生物活性研究

对 [反 ]-β-法尼烯 ( EBF)类似物的骨架结构原子进行改造 ,引入吡虫啉系列活性基团 ,设计合成了 1 3个结构新颖的 EBF类似物 ,并对其生物活性进行了研究 .结果表明 ,这些化合物对蚜虫具有明显的抑制活性 ,尤其在低浓度时活性更明显 ,如质量浓度为 2 5 mg/L时 , 1 0 和 1 3对蚜虫的抑制率分别为 93 .1 %和87.1 % ,远高于同浓度下吡虫啉的抑制率 ( 66.7% ) .

[反]-β-法尼烯与氟取代物分子结构叠合差异分析

利用计算机辅助分子叠合法对蚜虫报警信息素 [反 ] β 法尼烯 (EBF)的氟取代系列物与EBF的结构进行比较 ,初步研究了EBF及其氟取代系列物的结构 活性之间的关系。发现对于 1氟、 2氟及 3氟的取代物来说 ,在分子骨架共轭双键端进行氟取代修饰 ,所得取代物结构与EBF最为近似 ,可能具有生物报警活性。

(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯在桃蚜-七星瓢虫化学通讯中的相互作用

为了探明(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯在瓢虫和蚜虫化学通讯中的意义,在Y形嗅觉仪中测试了桃蚜和七星瓢虫对(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯单剂及一系列混剂的行为反应。结果表明,(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯单剂对七星瓢虫成虫均有引诱作用,剂量阈值均为20μg。二者混合测试时,5μg(-)-β-石竹烯能抑制20μg(E)-β-法尼烯对七星瓢虫的引诱作用,但随着(-)-β-石竹烯添加量继续增加,混合物会重新变为引诱作用。与此相似的是,5μg或10μg剂量的(E)-β-法尼烯能显著抑制20μg(-)-β-石竹烯对七星瓢虫的引诱作用,但更高(E)-β-法尼烯剂量加入时,混合物也会重新恢复引诱功能。2种烯烃均对桃蚜有驱避作用,(E)-β-法尼烯的最低有效驱避剂量为0.4μg,(-)-β-石竹烯仅在最大剂量(20μg)测试时才有极显著驱避作用。20μg和40μg的(-)-β-石竹烯添加量可以抑制0.4μg(E)-β-法尼烯对桃蚜的驱避作用,更高添加量会使混合物重新恢复驱避活性。当(-)-β-石竹烯剂量固定为20μg时,(E)-β-法尼烯以供试任何剂量混入均会产生行为学中性混合物。两种烯烃均能引诱七星瓢虫,驱避桃蚜,但以特定比例混合对两种昆虫均会变成行为学中性混合物。

合成(反)-β-法尼烯的绿色意义

(反 ) β 法尼烯是蚜虫的报警信息素 ,极具发展潜力 .利用 (反 ) β 法尼烯具有驱散蚜虫的特点 ,用于温室或大棚中可以防治蚜虫 :将 (反 ) β 法尼烯与常规杀虫剂混用 ,将驱使蚜虫主动接触杀虫剂 ,在动态中被灭杀 ,此法将降低杀虫剂的用量 ,有利于环境保护、有利于食物的安全、有利于对害虫天敌的保护 .国内已有使用蚜虫报警信息素方法的成果发表 .目前这一研究领域的最主要问题是获取廉价易得的 (反 ) β 法尼烯 。

(E)-β-法尼烯的合成

以国产香料橙花叔醇为原料合成（Ｅ）β法尼烯．

(反)-β-法尼烯类似物的电子结构及构效关系

蚜虫报警信息素的结构为倍半萜类的(反)-β-法尼烯(简称EBF),该类信息素施用于田间,可使一定范围内的蚜虫虫口密度控制在域值之内。利用化学计算软件HyperChem对EBF及其13个类似物进行化学计算,得到相关的电子结构信息,并通过对空间立体结构、前线分子轨道及净电荷的分析得出了构效关系的初步结论,为进一步设计和合成高效的EBF类似物提供了重要的理论参考依据。

田间释放E-β-法尼烯对黄山贡菊蚜虫的生态调控作用

为评价E-β-法尼烯(E-β-farnesene,EβF)对黄山贡菊蚜虫及自然天敌的生态调控作用,本研究将EβF加入缓释剂中配成一定浓度的溶液,并将其释放到黄山贡菊田中,利用昆虫诱捕器并结合田间观察,调查蚜虫及其自然天敌种群数量的变化情况。结果表明,EβF能够有效降低黄山贡菊无翅蚜虫的种群数量(2015:P<0.01,2016:P<0.01),而对有翅蚜虫种群数量的影响并不显著;对瓢虫类(2015:P<0.05,2016:P<0.05)、食蚜蝇类(2015:P<0.01,2016:P<0.05)天敌有较好的吸引作用。该结果证实,EβF对黄山贡菊蚜虫及自然天敌具有良好的生态调控作用,可以作为黄山贡菊蚜虫综合治理的潜在措施,以降低化学农药的施用。

E-β-法尼烯对十一星瓢虫和龟纹瓢虫嗅觉选择行为及取食率的影响

【目的】研究十一星瓢虫和龟纹瓢虫对[反]-β-法尼烯[(E)-β-farnesene](以下简称EβF)后的行为反应,为调控利用天敌治理棉蚜提供理论依据。【方法】于室内条件下,利用嗅觉仪测定不同浓度EβF对十一星瓢虫和龟纹瓢虫成虫和3龄幼虫的嗅觉行为选择,以及在棉花植株上释放不同浓度EβF对十一星瓢虫和龟纹瓢虫成虫和3龄幼虫对棉蚜取食选择的影响。【结果】EβF剂量为20和40μL/mL时,可引起十一星瓢虫与龟纹瓢虫成虫和3龄幼虫明显的嗅觉选择行为反应;EβF处理剂量为10、20、40μL/mL时,十一星瓢虫与龟纹瓢虫的成虫和3龄幼虫的取食选择率均明显高于对照。【结论】适宜的EβF剂量可引起2种瓢虫成虫和3龄幼虫明显的选择行为,EβF对自然天敌具有良好的生态调控作用。

[反]-β-法尼烯对棉蚜和十一星瓢虫嗅觉选择行为的影响

研究十一星瓢虫和棉蚜对[反]-β-法尼烯((E)-β-farnesene,下文简称EβF)的行为反应,为调控利用天敌治理棉蚜提供理论依据。于室内条件下,利用嗅觉仪测定了不同浓度EβF对棉蚜和十一星瓢虫成虫的嗅觉行为选择及观察在棉花植株上释放不同浓度EβF对十一星瓢虫成虫和棉蚜取食选择的影响。结果表明EβF浓度为10μL·mL^-1、20μL·mL^-1、40μL·mL^-1和80μL·mL^-1对棉蚜具有显著负选择作用;EβF浓度为20μL·mL^-1、40μL·mL^-1可引起十一星瓢虫成虫明显的嗅觉选择行为反应;EβF处理浓度为10μL·mL^-1、20μL·mL^-1、40μL·mL^-1十一星瓢虫成虫的取食选择率均明显高于对照。

反-β-法尼烯对马铃薯蚜虫及其天敌的生态效应

反-β-法尼烯(EβF)是蚜虫报警外激素的主要组分,可以驱避蚜虫并调节部分天敌的行为反应.为明确其生态功能,研究了EβF对马铃薯田间蚜虫(桃蚜、棉蚜、马铃薯长管蚜)及其主要天敌种群数量变动的影响.结果表明:2年内,EβF处理区(每周100μL)植株上的蚜虫数量显著低于对照区,瓢虫(2012、2013年)及僵蚜(2012年)的数量显著高于对照区.2012年,距离EβF释放器1和5 m处植株上蚜虫数量显著低于10 m处;2013年,距离EβF释放器1 m处植株上蚜虫数量显著低于5及10 m处.EβF处理区黄盆内寄生蜂和食蚜蝇(2012年)以及瓢虫(2013年)的数量显著高于对照区.表明马铃薯田间释放EβF可以在一定距离范围内抑制蚜虫的种群增长.

反-β-法尼烯对菜蚜及瓢虫种群空间分布格局的影响

为探讨蚜虫报警信息素反-β-法尼烯(E-β-farnesene,EβF)对菜蚜的控制作用,用地统计学方法分析了大白菜田释放EβF后,菜蚜及其主要天敌瓢虫的空间分布格局的变化。不同调查时期菜蚜种群半方差函数拟合模型表明,菜蚜在EβF释放田和对照田均呈聚集分布。释放EβF 42 d后,对照田菜蚜种群高密度聚集区在对照田中部出现,而EβF释放田在距离中心释放点约6 m范围内没有菜蚜种群高密度聚集区出现。在对照田和EβF释放田,瓢虫在空间范围和数量上均表现出对菜蚜的跟随作用,在EβF释放田离释放点5~6 m范围内瓢虫出现的频率高。说明EβF释放后尽管不能改变菜蚜的聚集分布模式,但可以通过吸引天敌瓢虫来抑制6 m范围内菜蚜的种群增长。

[反]-β-法尼烯合成酶基因在植物抗蚜分子育种中的应用

蚜虫是重要的农业害虫,每年造成数以亿计的经济损失。[反]-β-法尼烯[(E)-β-farnesene,EβF]是绝大多数蚜虫报警信息素的主要成分,可使蚜虫产生骚动、从植株上脱落,并吸引蚜虫天敌,有效控制蚜虫危害。EβF合成酶是催化合成EβF的关键酶,目前该基因已从薄荷、香橙、花旗松、黄花蒿、洋甘菊等植物中得到分离鉴定。植物中表达EβF合成酶基因以催化法呢基焦磷酸(Farnesyl diphosphate,FPP)合成EβF是控制蚜虫危害的重要策略。文中概括了当前植物抗蚜转基因研究现状,综述了植物EβF合成酶基因及其在植物抗蚜分子育种中的应用。针对当前转基因植物的EβF生成量较低等问题,展望了EβF合成酶基因在植物抗蚜分子育种中的应用前景和研究策略。

椰子芯叶2种挥发物对红棕象甲成虫行为影响

[目的]阐明红棕象甲对椰子芯叶挥发物E,E-2,4-壬二烯醛和反式-2-壬醛的行为学反应。[方法]采用室内生物测定法,研究了红棕象甲室内饲养个体和田间野生个体对椰子芯叶2种挥发物的室内选择行为,并分析了椰子挥发物处理对红棕象甲雌虫刺探、产卵的影响。[结果](1)经E,E-2,4-壬二烯醛处理后,室内饲养的雄虫对其产生显著正偏好;在经反式-2-壬醛处理后,室内饲养的雌虫和雄虫均对挥发物处理组表现出显著正偏好。(2)采用E,E-2,4-壬二烯醛处理后,室内饲养的雌虫对处理组椰皮的刺探数量显著高于对照组。(3)经E,E-2,4-壬二烯醛处理后,所有试虫的单雌产卵量和刺探成功产卵率,与对照相比均未达到显著差异水平。而经反式-2-壬醛处理后,室内饲养的红棕象甲雌虫对椰皮的产卵选择偏好显著高于对照处理组,且刺探产卵成功率与对照相比达到了极显著水平。(4)在对反式-2-壬醛和E,E-2,4-壬二烯醛处理的竞争选择结果中,室内饲养和田间诱捕的红棕象甲在行为选择、刺探及产卵中均未表现出显著差异。[结论]不同红棕象甲种群对椰子芯叶挥发物E,E-2,4-壬二烯醛和反式-2-壬醛的趋向偏好存在差异,并影响后期的刺探和产卵成功率,同时红棕象甲对这2种挥发物的竞争选择无差异。

蚜虫报警信息素类似物的结构与生物活性关系

利用AccuModel和PowerFit软件比较了蚜虫报警信息素 [反 ] β 法尼烯 (EBF)的氟取代类似物与EBF的结构相似性 ,并对非EBF系列物结构活性关系进行了研究。结果发现对于一氟取代化合物来说 ,在分子骨架两端进行取代修饰 ,所得化合物EBF0 4 ,EBF0 5 ,EBF12与EBF结构最相似 ;非EBF系列化合物的扭转角 (H2 5 C4 C5 C1和C5 C6 C7 C8)

以绿色化学原则指导蚜虫报警信息素的合成

(反)-β-法尼烯是蚜虫的报警信息素,极具发展潜力.利用(反)-β-法尼烯具有驱散蚜虫的特点,用于温室或大棚中可以防范蚜虫;将(反)-β-法尼烯与常规杀虫剂混用,可驱使蚜虫主动接触杀虫剂,在动态中被灭杀,此法将降低杀虫剂的用量,有利于环境保护、有利于食物的安全、有利于对害虫天敌的保护.国内已有使用蚜虫报警信息素方法的成果,国内外发表了许多研究成果.目前这一研究领域的最主要问题是获取廉价易得的(反)-β-法尼烯.目前的合成方法与合成工艺不具备批量生产的能力.本文提出减压流态化合成的新工艺,将使蚜虫报警信息素的广泛应用得到支持.

金败酱化学成分的研究

目的研究金败酱的化学成分。方法利用各种色谱分离技术进行分离纯化,根据化合物的理化性质和波谱数据进行结构鉴定。结果分离得到4个化合物,分别为:(反)-β-法尼烯[(E)-β-farnesene,Ⅰ],角鲨烯(squalene,Ⅱ)、nar-dostachin(Ⅲ),齐墩果酸(oleanolic acid,Ⅳ)。结论化合物Ⅰ和Ⅱ为首次从该植物中分得。

蚜虫报警信息素EBF的合成

[反 ] β 法尼烯 (E β Farnesene ,简称EBF)是许多蚜虫报警信息素的主要成份 ,可用于控制蚜虫危害。本文从起始原料的角度 ,着重从橙花叔醇、法尼醇、月桂烯和香叶基溴四类主要原料 ,总结了蚜虫报警信息素EBF的合成方法研究进展 。

新型肉桂醛衍生物的设计合成与抗虫活性研究

目的发现具有杀虫、驱虫活性的新型肉桂醛衍生物。方法以肉桂醛和蚜虫报警信息素(反)-β-法尼烯(EβF)的基本母核为基础,采用骨架迁跃原理设计、合成了一类2,5-二取代肉桂醛衍生物,并测定其对棉铃虫、大豆蚜虫和粉尘螨的毒杀活性,以及对蚜虫的驱避活性。结果通过1H-NMR、FTIR和ESI-HRMS表征了目标化合物的结构;杀虫活性实验表明目标化合物对棉铃虫、大豆蚜虫和粉尘螨都具有一定的毒杀作用,500 mg/L剂量下对害虫的致死率为53.4%~92.1%,其中杀虫活性最强的为2-氯-5-硝基肉桂醛(化合物4);蚜虫行为实验表明,在2 mg/L剂量时,2-甲基-5-异丙基肉桂醛(化合物5)及2-甲基-4-甲氧基-5-异丙基肉桂醛(化合物6)具有一定的蚜虫驱避活性。结论2-甲基-5-异丙基肉桂醛及其结构类似物同时具有较好的杀虫活性。2位和5位的取代基变为硝基或卤素后,杀虫活性提高,但蚜虫驱避活性下降。

多异瓢虫对蚜虫报警信息素和性信息素组分的电生理反应及趋向选择

【目的】多异瓢虫Hippodamia variegata是新疆棉田常见的捕食性天敌,成虫和幼虫均可取食多种作物上的蚜虫,为深入解析多异瓢虫对蚜虫的嗅觉识别机制,本研究分析了多异瓢虫成虫及幼虫对蚜虫主要报警信息素和性信息素组分的电生理和趋向选择行为,研究结果将为设计新型多异瓢虫行为调控剂等害虫生物防控策略提供数据支撑。【方法】利用触角电位技术(Electroantennography,以下简称EAG),测试了多异瓢虫3-5日龄成虫和2-3龄幼虫触角对于蚜虫报警信息素反式-β-法尼烯(E-β-farnesene,EBF)和性信息素假荆芥内酯(Z,E-Nepetalactone)的触角电位反应;通过Y-型嗅觉仪分析了多异瓢虫3-5日龄成虫和2-3龄幼虫对2种信息素的趋向选择行为。【结果】EAG结果表明,2种信息素组分均可使多异瓢虫雌、雄成虫及幼虫产生触角电位反应,且随着化合物浓度的递增,触角电位值显著增加;趋向选择行为试验发现,多异瓢虫幼虫可被高浓度的EBF(100μg/μL)显著吸引,雄成虫可被低浓度的EBF(10μg/μL)显著吸引,以上2种浓度的EBF对雌成虫均具有引诱作用。此外,高浓度的假荆芥内酯(100μg/μL)对雌、雄成虫具有显著的引诱作用,而低浓度的假荆芥内酯(10μg/μL)可触发幼虫的趋向选择行为。【结论】本研究发现蚜虫报警信息素EBF和性信息素假荆芥内酯对多异瓢虫成虫和幼虫均具有电生理和行为活性,推测多异瓢虫可通过识别利用蚜虫种内信息素组分定位蚜虫种群,研究结果为开发天敌昆虫行为调控剂等新型害虫绿色防控策略提供了理论依据。