褐飛虱海藻糖酶特征分析及外源化合物的抑制作用.pdf_第1頁(yè)
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1、褐飛虱Nilaparvata lugens(St?l)是水稻的主要害蟲(chóng),有遠(yuǎn)距離遷飛的習(xí)性。海藻糖作為昆蟲(chóng)的血糖,是褐飛虱體內(nèi)重要的儲(chǔ)存性能源物質(zhì),在褐飛虱的飛行過(guò)程中為其提供能量,在褐飛虱的各種生命活動(dòng)中起著不可替代的作用。海藻糖通過(guò)血淋巴到達(dá)各個(gè)組織,被海藻糖酶水解為葡萄糖,為多數(shù)組織細(xì)胞吸收和利用。血淋巴中的海藻糖還可以轉(zhuǎn)化為甘油、山梨醇、多元醇等物質(zhì),這些物質(zhì)可通過(guò)溶質(zhì)效應(yīng)降低過(guò)冷卻點(diǎn),能保護(hù)細(xì)胞和酶蛋白免受凍害,提高其抗逆性。

2、
   為了更好的對(duì)褐飛虱進(jìn)行監(jiān)測(cè)與治理,從而控制其遷飛與危害,本文用分子生物學(xué)方法克隆褐飛虱的兩種海藻糖酶基因:可溶性海藻糖酶(NlTre-1)和膜結(jié)合海藻糖酶(NlTre-2),并就20E(20-Hydroxyecdysone,20-羥基蛻皮酮)對(duì)不同階段兩種粗酶的活性和mRNA表達(dá)量的影響進(jìn)行了測(cè)定,在此基礎(chǔ)上測(cè)定了幾種潛在的海藻糖酶抑制劑對(duì)兩種海藻糖酶的抑制作用,在研究褐飛虱新型海藻糖酶抑制劑方面取得了一定的進(jìn)展。

3、>   一、褐飛虱兩種海藻糖酶基因的克隆與分析
   采用簡(jiǎn)并引物PCR和RACE技術(shù)克隆了褐飛虱兩種海藻糖酶的全長(zhǎng)基因,兩種海藻糖酶都含有其它昆蟲(chóng)海藻糖酶的兩個(gè)功能保守區(qū),膜結(jié)合海藻糖酶還包含一個(gè)推測(cè)的跨膜區(qū)域。褐飛虱NlTre-1推導(dǎo)的氨基酸序列與豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)和瘤姬蜂(Pimpla hypochondriaca)的可溶性海藻糖酶(Trehalase-1)具有很高的相似性,分別為52%和4

4、9%。褐飛虱的NlTre-2推導(dǎo)的氨基酸序列與西方蜜蜂(Apis mellifera)和豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)的膜結(jié)合海藻糖酶(Trehalase-2)相似性分別達(dá)64%和63%。
   二、20-羥基蛻皮酮(20-Hydroxyecdysone,20E)對(duì)不同階段兩種海藻糖酶的活性影響
   用20E對(duì)蟲(chóng)體進(jìn)行不同劑量和不同時(shí)間處理后,檢測(cè)兩種海藻糖酶的活性變化。結(jié)果20E對(duì)褐飛虱長(zhǎng)翅5齡雌蟲(chóng)的

5、膜結(jié)合海藻糖酶無(wú)明顯影響,可溶性海藻糖酶在經(jīng)過(guò)20E處理后,活性有小幅增長(zhǎng)。
   三、兩種海藻糖酶基因在20E作用下的差異表達(dá)
   比較了在有無(wú)20E作用下,兩種海藻糖酶基因在褐飛虱不同發(fā)展階段的差異表達(dá)。五齡長(zhǎng)翅雌蟲(chóng)的兩種海藻糖酶基因在無(wú)20E作用時(shí),所有階段樣本的NlTre-1表達(dá)量都比NlTre-2要高,但兩者總體保持穩(wěn)定,僅在蛻皮第四天后NlTre-1有小幅增長(zhǎng)。而用8ng/頭劑量的20E處理剛蛻皮后五齡長(zhǎng)翅

6、雌蟲(chóng)的第四天后,NlTre-1表達(dá)量明顯上升,NlTre-2的表達(dá)量則沒(méi)有明顯變化。
   四、外源化合物對(duì)褐飛虱海藻糖酶的抑制作用
   測(cè)定了幾種不同結(jié)構(gòu)的外源化合物對(duì)于兩種海藻糖酶的抑制作用。在50μM濃度各種外源化合物的影響下,可溶性海藻糖酶的活性未受影響,而膜結(jié)合海藻糖酶的活性則受到不同程度的抑制?;衔颕PP03和IPP04對(duì)膜結(jié)合海藻糖酶的抑制效果較好,50μM下的抑制率分別達(dá)72.49%和79.20%,兩

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