氨基酸序列比对(JIA「害虫抗药性和毒理学」主题文章)

氨基酸序列比对

害虫抗药性产生机理及其治理

本期精选JIA 2020-2021年出版的害虫抗药性和毒理学研究相关文章。点击文章题目可查看全文。

Molecular characterization of the ryanodine receptor from Adoxophyes orana and its response to lethal and sublethal doses of chlorantraniliprole

苹小卷叶蛾鱼尼丁受体的分子特性及其对致死和亚致死浓度

为了加强二酰胺类杀虫剂作用机制的了解，本文克隆了危害仁果和核果类较为严重的害虫苹小卷叶蛾的RyR（AoRyR）基因cDNA全长。此外，还研究了二酰胺杀虫剂对AoRyR mRNA表达调控的影响。通过本研究获得AoRyR mRNA的开放阅读框(ORF)为15402 bp，可编码5113个氨基酸。氨基酸序列比对结果显示，AoRyR与其他昆虫和哺乳动物RyRs分别具有77-92%和45-47%的一致性。在AoRyR中发现了一个可变剪接位点为互斥外显子(a/b)，其在卵和幼虫中的使用频率高于蛹和成虫。实时荧光定量qPCR显示，AoRyR mRNA在各发育阶段均有表达，特别是在卵、蛹和雄成虫中高表达。3龄幼虫经LC10、LC20和LC50剂量氯虫苯甲酰胺处理后，AoRyR mRNA表达水平明显上调。研究结果为进一步研究苹小卷叶蛾鱼尼丁受体的功能和开发具有抗虫选择性活性的新化合物提供了依据。

Effects of inhibitors on the protease profiles and degradation of activated Cry toxins in larval midgut juices of Cnaphalocrocis medinalis (Lepidoptera: Pyralidae)

蛋白酶抑制剂对稻纵卷叶螟中肠蛋白酶特性及中肠液降解Cry活化毒素能力的影响

本文利用蛋白酶抑制剂处理研究了稻纵卷叶螟中肠液酶活特性和中肠液对Bt蛋白（Cry2A，Cry1C，Cry1Aa和Cry1Ac）的降解能力。PMSF、TLCK、Pepstatin A和Leupeptin显著抑制稻纵卷叶螟中肠总蛋白酶活性；PMSF对胰凝乳蛋白酶活性有较强的抑制作用；EDTA、PMSF、TPCK、TLCK和E-64对胰蛋白酶活性有较强的抑制作用。EDTA对稻纵卷叶螟降解Cry2A的能力具有明显的抑制作用；稻纵卷叶螟对Cry1C和Cry1Aa的降解能力不同程度地受EDTA、PMSF、TPCK、TLCK抑制；稻纵卷叶螟对Cry1Ac降解能力不同程度地受EDTA、PMSF、TPCK、TLCK、E64抑制。研究结果表明，一些蛋白酶抑制剂可以抑制稻纵卷叶螟中肠蛋白酶活性，降低昆虫降解Bt蛋白的能力。本文研究结果有助于今后开发基于蛋白酶抑制剂的害虫防控新技术。

The sex peptide receptor in the Asian gypsy moth, Lymantria dispar, is involved in development and stress resistance

性肽受体参与亚洲型舞毒蛾发育和抗逆性

本文研究了亚洲型舞毒蛾性肽受体（LdSPR）功能。舞毒蛾6龄幼虫LdSPR基因表达量最高，雌雄成虫之间的表达量存在显著性差异。LdSPR基因沉默后，舞毒蛾幼虫对高温、饥饿和氧化应激的敏感性增强，表明LdSPR基因增强了其抗逆性。这些研究结果丰富了我们对昆虫性肽受体功能的认识，有助于更好地了解其它昆虫中的G蛋白偶联受体家族成员，并为开发环境友好型农药鉴定新的作用靶标。

pH influences the profiles of midgut extracts in Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) and its degradation of activated Cry toxins

酸碱度对稻纵卷叶螟中肠液特性及其对Cry活化毒素降解能力的影响

本文评价了酸碱度对稻纵卷叶螟中肠液特性的影响，以及不同酸碱度条件下稻纵卷叶螟中肠液对Bt活化毒素的降解能力。中肠总蛋白酶活性随着中肠液pH的增加而呈增加趋势，在pH为10.5时最高；同样也随着反应液pH值的增加而增加。胰凝乳蛋白酶活性随着中肠液和反应液中pH值的增加而增加，但胰蛋白酶活性则不受其影响。中肠液对Cry2A蛋白的降解作用随着pH值的增加而增加，在pH为9.0-10.5时Cry2A完全被降解成小片段。Cry1C在pH为9.0-10.5时仅部分被中肠液降解成小片段。Cry1Aa和Cry1Ac在高pH值下部分被降解为小片段。这些结果有助于进一步了解Cry蛋白与稻纵卷叶螟之间的相互作用。昆虫中肠液在食物消化与解毒过程中发挥重要作用。本文评价了酸碱度对稻纵卷叶螟中肠液特性的影响，以及不同酸碱度条件下稻纵卷叶螟中肠液对Bt活化毒素的降解能力。中肠总蛋白酶活性随着中肠液pH的增加而呈增加趋势，在pH为10.5时最高；同样也随着反应液pH值的增加而增加。胰凝乳蛋白酶活性随着中肠液和反应液中pH值的增加而增加，但胰蛋白酶活性则不受其影响。中肠液对Cry2A蛋白的降解作用随着pH值的增加而增加，在pH为9.0-10.5时Cry2A完全被降解成小片段。Cry1C在pH为9.0-10.5时仅部分被中肠液降解成小片段。Cry1Aa和Cry1Ac在高pH值下部分被降解为小片段。这些结果有助于进一步了解Cry蛋白与稻纵卷叶螟之间的相互作用。

Effect of three insect-resistant maizes expressing Cry1Ie, Cry1Ab/Cry2Aj and Cry1Ab on the growth and development of armyworm Mythim separata (Walker)

表达Cry1Ie，Cry1Ab/Cry2Aj，Cry1Ab的三种抗虫转基因玉米对粘虫生长发育的影响

三种转基因玉米品系（IE09S034, 双抗12–5和C0030.3.5）分别表达Cry1Ie，Cry1Ab/Cry2Aj和G10-EPSPS，Cry1Ab和EPSPS。他们的靶标害虫是玉米螟。粘虫Mythimna separata (Walker) 为次要靶标害虫。本文拟阐明三种转基因玉米对粘虫生长发育的影响。结果表明：IE09S034对1龄幼虫有杀虫活性，用此抗虫玉米饲喂粘虫10天的存活率比对照低46.2%；3龄到6龄幼虫对Bt毒素更有耐受性。双抗12-5对1龄到5龄幼虫抗性很强。在幼虫3龄前饲喂转基因玉米致死率达100%，有很强的杀虫速效性。该品系显著抑制了粘虫的增长。用该品系饲喂粘虫的3龄和4龄幼虫导致幼虫历期分别延长了4.5天和3.0天。蛹重和产卵量也显著低于对照。C0030.3.5对1龄到5龄幼虫也有很强的控制效果。1-3龄的幼虫取食该品系的死亡率均达到50%以上。取食该品系的4-6龄幼虫化蛹后蛹重仅为对照的53.9，56.8和54.6%。产卵量也显著低于对照。结果表明三种转基因品系均对低龄粘虫幼虫表现出有效的防控潜力，因此今后三种品系可以商业化生产用于防控玉米螟和粘虫等鳞翅目害虫。

Effects of a novel mesoionic insecticide, triflumezopyrim, on the feeding behavior of rice planthoppers, Nilaparvata lugens and Sogatella furcifera (Hemiptera: Delphacidae)

新型介离子类杀虫剂三氟苯嘧啶对褐飞虱、白背飞虱取食行为的影响

本研究利用刺吸电位技术（Electropenetrography，EPG）评价3种浓度（LC10，LC50 和LC90）的三氟苯嘧啶对褐飞虱和白背飞虱取食行为的影响。EPG测定发现稻飞虱取食波形共有6种：NP，N1， N2，N3，N4和 N5，分别对应着口针非刺探、口针刺入植株表皮、唾液分泌、口针在细胞外运动、韧皮部吸食汁液以及木质部吸食水分。与未经药剂处理的对照相比，LC50和LC90浓度三氟苯嘧啶处理的稻飞虱口针非刺探时间延长了105.3%-333.7%。经LC10和LC50浓度三氟苯嘧啶处理的褐飞虱口针刺探频率显著增加；而药剂处理的白背飞虱口针刺探频率显著下降。药剂处理还延长了稻飞虱唾液分泌时间、缩短了口针细胞外运动时间。LC50和LC90浓度三氟苯嘧啶处理使得稻飞虱在韧皮部持续吸食的时间减少了37.2%-77.7%。三氟苯嘧啶处理与吡蚜酮处理之间，稻飞虱的取食行为差异极小。简而言之，LC50和LC90浓度三氟苯嘧啶处理主要引起褐飞虱、白背飞虱的口针非刺探时间显著延长，韧皮部持续吸食的时间显著缩短，从而抑制了稻飞虱的取食行为。本研究可为亚洲稻区合理、有效使用三氟苯嘧啶提供参考。

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