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文檔簡介
1、飛蝗是世界范圍內(nèi)的重要農(nóng)業(yè)害蟲,我國歷史上蝗災(zāi)、水災(zāi)和旱災(zāi)并稱三大自然災(zāi)害,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大影響。而某些有機磷殺蟲劑的大量使用已使得飛蝗產(chǎn)生了抗藥性,同時對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成污染,這種抗藥性的產(chǎn)生可能與谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)代謝解毒機制相關(guān)。本文對谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶基因進行了相關(guān)研究,以期為飛蝗的有效防治提供新的思路。本文主要內(nèi)容如下:
一、飛蝗谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶基因功能研究
本文對5個飛蝗GST基因功能進行了研究,
2、分別對飛蝗注射5個GST基因(LmGSTd1、LmGSTs3、LmGSTs5、LmGSTt1和LmGSTu1)的雙鏈RNA(dsRNA),特異性沉默相應(yīng)的GST,24 h后采用殺蟲劑(DDT、毒死蜱、溴氰菊酯、馬拉硫磷和西維因)點滴蟲體,探索飛蝗對不同種類殺蟲劑的解毒功能。研究發(fā)現(xiàn)注射LmGSTs3dsRNA后點滴西維因,蟲體死亡率從43%增加至82%。注射LmGSTs5 dsRNA后點滴西維因,蟲體死亡率從22.6%增加至50.7%,
3、點滴馬拉硫磷后蟲體死亡率從13.9%增加至40%。注射LmGSTu1 dsRNA后點滴西維因,蟲體死亡率從43%增加至55%,點滴毒死蜱后蟲體死亡率從39.4%增加至57.5%。分別注射5個GST dsRNA,點滴溴氫菊酯或DDT后蟲體死亡率與對照相比均未見明顯差異。表明不同的GST基因參與了不同殺蟲劑的解毒過程。GST Sigma家族在西維因的解毒過程中起著重要作用,個別GSTsigma家族可能同時參與馬拉硫磷的解毒過程,而LmGST
4、u1可能與西維因和毒死蜱在飛蝗體內(nèi)的解毒過程相關(guān)。
二、不同殺蟲劑對飛蝗谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶的影響
通過對飛蝗點滴三種殺蟲劑(毒死蜱、馬拉硫磷和西維因),24 h后檢測不同濃度殺蟲劑處理后飛蝗GST活性,采用Real-time PCR方法檢測了10個GST的mRNA表達水平,采用Western blot方法檢測了4個GST(LmGSTd1、LmGSTs5、LmGSTt1和LmGSTu1)的蛋白表達水平。結(jié)果表明:毒死蜱可
5、引起飛蝗以DCNB和pNBC為底物的GST活性降低,但以CDNB為底物的GST活性不受其影響;馬拉硫磷可導(dǎo)致三種底物GST活性均降低;西維因可引起除pNBC為底物的其它兩種底物的GST活性降低。毒死蜱對飛蝗GST的mRNA表達影響最為廣泛,除LmGSTs1和LmGSTs7表達未見改變外,其余8個GST中有7個表達下調(diào),只有LmGSTd1表達上升,所檢測的四種蛋白表達水平與mRNA水平變化趨勢相同。馬拉硫磷和西維因處理后LmGSTs2的m
6、RNA表達水平下調(diào),LmGSTd1和LmGSTs7 mRNA表達水平上升,LmGSTd1蛋白表達也上調(diào)。GST活性的降低和部分GST的表達下調(diào)可能與氧化損傷有關(guān),同時提示LmGSTd1、LmGSTu1和LmGSTs7在飛蝗抗性產(chǎn)生中可能具有潛在的意義。
三、飛蝗谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶蛋白在不同組織部位表達的研究
采用Western blot方法檢測了4個谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶蛋白(LmGSTd1、LmGSTs5、LmGSTt1和
7、LmGSTu1)在飛蝗不同組織部位的表達水平,以研究相關(guān)谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶在不同組織部位的表達差異。結(jié)果表明:LmGSTd1蛋白在不同組織部位均有表達,在馬氏管、脂肪體和肌肉中表達量相對較高;LmGSTs5蛋白在飛蝗除前腸外的各組織部位中均有表達,其中,以馬氏管中表達量最高;LmGSTt1和LmGSTu1蛋白只在中腸、胃盲囊、后腸、馬氏管和脂肪體中表達,其中,又以馬氏管中的表達量為最高??傊鱃STs蛋白基本都在飛蝗的消化道、馬氏管和脂
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