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精氨酸激酶和乙酰胆碱酯酶作为靶标分子在棉花害虫防治中的作用

杨忠祥  
【摘要】:棉铃虫是农作物的主要害虫之一,分布广、危害严重。当在适宜条件下,会引起大规模的爆发,使农作物严重减产,造成巨大损失。精氨酸激酶是无脊椎动物体内能量代谢的关键酶之一,它不仅参与能量代谢,还参与了体内的离子交换、对不良环境的产生抗性及参与免疫过程。棉铃虫体内的乙酰胆碱酯酶是有机磷及氨基甲酸酯类杀虫剂的靶标。农药处理后,由于突触间起信号传导作用的神经递质乙酰胆碱不能被及时分解,虫体会因全身麻痹而死。 本实验对精氨酸激酶基因进行研究,成功得到了精氨酸激酶基因。提取基因型为Cry1A的伴孢晶体并且入饲料饲喂棉铃虫幼虫,通过半定量PCR来检测精氨酸激酶基因的表达量变化,结果显示在棉铃虫幼虫的各个龄期内精氨酸激酶基因均有表达,只是表达量有所不同,一龄到二龄有一定上升趋势,之后有所下降。结果表明伴孢晶体处理后棉铃虫的精氨酸激酶基因的表达量发生了变化,由此可推测其变化与抗药性存在着关联。这些结果可以为棉铃虫精氨酸激酶基因的研究提供一定理论基础。 乙酰胆碱酯酶是有机磷酸酯和氨基甲酸酯类杀虫剂的作用靶标,有理论表明表害虫产生的抗药性与乙酰胆碱酯酶的过量表达和基因突变有关。本文从棉铃虫体内克隆到ace-2基因。采用灭多威混合人工饲料来处理的棉铃虫幼虫后,通过定量PCR技术来检测受处理后的棉铃虫乙酰胆碱酯酶的表达量变化。通过2-△△Ct法进行分析发现变化的总体趋势是:经灭多威的处理后该基因表达量一直高于对照组的表达量。推测增加的AchE的表达量可能会补偿被杀虫剂抑制的AchE的活性,从而维持机体的正常神经传导。因此推测,过量的乙酰胆碱酯酶基因的表达有助于其适应环境压力。


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