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乙酰胆碱酯酶(AChE)是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的作用靶标。为了阐明AChE在书虱抗性中的作用和地位,以及AChE介导的抗性机理。本论文以重要的储粮害虫嗜卷书虱(Liposcelis bostrychophila Badonnel)为对象,从AChE的生化特性以及基因克隆两个方面对其进行研究。 首先,对嗜卷书虱敏感品系以及2个抗性品系(DDVP抗性品系RDDVP,RF=10.2105和PH3抗性品系RPH3,RF=4.5083)AChE的生物化学性质进行了较为系统的研究。比较发现嗜卷书虱RDDVP品系和RPH3品系的酶原蛋白含量均显著高于敏感品系(P<0.05),两个抗性品系间也存在着显著差异(P<0.05)。RDDVP和RPH3品系AChE的活力和比活力都明显低于敏感品系,且差异均达到了显著水平(P<0.05)。RDDVP品系的Km值较敏感品系显著升高(P<0.05),是敏感品系的1.33倍,说明与底物的亲和能力显著降低,酶发生了质的变化,而RPH3品系无显著变化。从Vmax看,RDDVP无明显变化,而RPH3却显著降低(P<0.05)。从有机磷杀虫剂DDVP对嗜卷书虱不同品系AChE的双分子反应速率常数Ki真值比较可以看出,两个抗性品系AChE对DDVP的敏感度相对敏感品系均显著降低(P<0.05)。以上研究结果表明,两个抗药性品系都存在靶标抗性,其抗性的形成与AChE结构的变化有一定的相关性。由于AChE结构发生了改变,导致抗性品系AChE对底物的亲和力降低,而且对有机磷杀虫剂DDVP的敏感度亦显著降低。 其次,从分子水平进一步对嗜卷书虱的AChE进行研究,以期揭示AChE介导抗性的分子机制。根据已知昆虫(蜱螨)AChE氨基酸保守序列设计合成适用于嗜卷书虱AChE基因扩增的引物,采用RT-PCR及克隆等分子技术获得了嗜卷书虱AChE的2个cDNA片段,分别为:156bp(GenBank accession number:AY762053)和264bp(GenBank accession number:AY762052)。这2个cDNA片段推导的氨基酸序列为:EMWNPNTNISEDCLYLNIWVPQRVRLRHHGGSQQDERRPHKVPMLIWIYGGGFYSGTATLDVYDPKTLVSEEKVIVASMQYRIASLGFLFFDTPDVPGNAGLFDQLMALQWVHDNIHAFGGNPHNVTLFGESAG,共134个氨基酸,该序列与棉蚜ACHE2(Aphis gossypii,AF502082)和麦二叉蚜(Schizaphis graminum,AF321574)的AChE同源性最高,达75%;其次为马铃薯叶甲(Leptinotarsa decemlineata,L41180)64%;尖音库蚊ACHE1(Culex pipiens,Q86GC8)63%;黑尾叶蝉(Nephotettix cincticeps,AF145235)62%;棉铃虫(Helicoverpa armigera,AF369793)、冈比亚按蚊AChE1(Anophelesgambiae,AJ488492)和小菜蛾(Plutell axylostella,AY061975)为61%;埃及伊蚊(Aedes aegypti,Q9TX11)59%:三带喙库蚊(C.tritaeniorhynchus,AB122151)和斯氏按蚊(A.stephensi,P56161)为58%;黑腹果蝇(Drosophila melanogaster,X05893)56%;电鳐(Torpedo californica,X03439)、橄榄大实蝇(Bactrocera oleae,AF452052)、家蝇(Musca domestica,AF281161)和铜绿蝇(Lucilia cuprina,U88631)为55%,桃蚜(Myzus persicae,AF287291)54%,棉