昆虫表皮蛋白基因研究进展

昆虫免疫系统的结构和功能研究昆虫是地球上最成功的生物之一，其免疫系统也是其生存能力的重要保障。

本文将对昆虫免疫系统的结构和功能进行研究。

免疫系统是指机体为了抵御外部病原体入侵而发挥的一种自我保护作用。

对于昆虫，其免疫系统十分独特，与哺乳动物的免疫系统有所不同。

昆虫免疫系统的主要组成部分包括：表皮屏障、体液免疫和细胞免疫。

下面将对其分别进行介绍。

表皮屏障是昆虫免疫系统的第一道防线。

由于昆虫的外骨骼和角质层的存在，外部病原体很难进入昆虫体内。

此外，昆虫体表分泌具有杀菌作用的物质，进一步增强了表皮屏障的保护作用。

体液免疫是昆虫免疫系统的主要防御方式之一。

体液免疫主要是通过体液中存在的一些特殊蛋白质来完成的。

其中，最主要的是抗菌肽和脂多糖结合蛋白。

抗菌肽主要是通过破坏细菌细胞膜和DNA来达到杀菌的作用。

而脂多糖结合蛋白则可以结合到病原体上，从而诱导体液中的其他组分参与进来，形成一个完整的抗菌系统。

细胞免疫是昆虫免疫系统的另一种防御方式。

细胞免疫主要是通过一些特殊的细胞来完成的。

其中，最主要的细胞类型是血球和网织球。

血球主要的作用是通过吞噬和杀菌来清除病原体。

而网织球则主要是通过产生一些特殊的物质来引导其他细胞参与到免疫反应中来。

与哺乳动物免疫系统不同的是，昆虫免疫系统并没有正反馈和记忆性，因此其免疫力相对较弱。

但这并不妨碍研究人员深入研究昆虫免疫系统的结构和功能。

近年来，随着分子生物学和遗传学等新技术的发展，关于昆虫免疫系统的研究也取得了一些进展。

例如，研究人员通过对果蝇免疫系统的分析和研究，发现果蝇体内有一些特殊的基因可以增强其免疫力。

这些研究成果表明，在研究昆虫免疫系统时，可以从遗传和分子水平入手，从而寻求提高昆虫免疫力的方法。

另外，关于昆虫免疫系统的研究还有一些其他的趋势。

例如，有部分研究人员开始研究昆虫免疫系统与环境因素之间的关系。

由于昆虫对环境变化的适应性很强，因此其免疫系统在不同的环境下会表现出不同的特点。

昆虫学报Acta Entomologica Sinica ,June 2005,48(3):418-426ISS N 045426296基金项目:国家自然科学基金项目(30270886);广东省自然科学基金项目(010301)作者简介:刘金香,女,1974年生,博士研究生,研究方向为天然源农药,E 2mail :Ljinxiang20021student @ 3通讯作者Author for correspondence ,E 2mail :humy @ 收稿日期Received :2004205213;接受日期Accepted :2004209224昆虫化学感受蛋白研究进展刘金香,钟国华,谢建军,官　珊,胡美英3(华南农业大学昆虫毒理研究室,农药与化学生物学教育部重点实验室,广州　510642)摘要:昆虫化学感受蛋白(chem osens ory proteins )是在长期进化过程中形成的一类低分子量酸性可溶性蛋白,广泛分布于昆虫触角、跗节等各种化学感受器中,蛋白质序列具有较高的保守性,种内种间同源性一般为30%～90%。

其主要功能是感受、识别、转运、传导环境化学因子刺激信息,参与调节生理节律和生长发育。

该文从昆虫化学感受蛋白的生态进化意义、分布表达部位、生化特性、分子结构、生理功能和研究方法等角度,较详细地综述了近年来国内外昆虫化学感受蛋白的研究进展,指出昆虫化学感受蛋白的深入研究,对于阐明昆虫与环境化学信息联系规律、昆虫行为反应本质原因,探索害虫综合治理和益虫利用效率新途径,开辟创制昆虫行为控制剂新领域等具有重要的理论和实践意义。

关键词:昆虫;化学感受;化学感受蛋白;信息化学物质;昆虫行为中图分类号:S492139 文献标识码:A 文章编号:045426296(2005)0320418209R ecent advances in chemosensory proteins of insectsLI U Jin 2X iang ,ZH ONG G uo 2Hua ,XIEJian 2Jun ,G UAN Shan ,H U Mei 2Y ing 3(Laboratory of Insect Toxicology and K ey Laboratory of Pesticide and Chemical Biology ,Ministry of Education of China ,S outh China Agricultural University ,G uangzhou 510642,China )Abstract :Chem osens ory proteins (CSPs )are small s oluble acidic proteins formed during long ev olution and abundantly distributed in antennae ,tarsi and other sens ory appendages.Chem osens ory proteins am ong insects are well conserved and the identity is generally 30%-90%.They are believed to be inv olved in chemical communication ,including perception ,identification ,transport and transduction of semiochemicals from environment (including olfaction ,taste and others )and may be ass ociated with regulation of circadian rhythms and maturation of tissue or appendage.Recent advances in chem osens ory proteins of insects are reviewed in this paper ,including ev olution significance ,localization of distribution and expression ,biochemical characteristics ,m olecular structure ,physiological function and research methods.Clearly ,further researches on chem osens ory proteins are required ,which are significant to elucidate the essence of insect behavior and semiochemicals ,explore the new approach for pest management and utilization of beneficial insects ,and develop new insect behavior regulators.K ey w ords :Insects ;chem osens ory ;chem osens ory proteins ;semiochemicals ;insect behavior 昆虫在长期进化过程中,发展演变了复杂的化学信息感受机制,在觅食、寻偶、产卵等行为中,通过敏锐的嗅觉、味觉、触觉等功能,感受各种环境化学因子的刺激,进行精巧的化学通讯,适应环境选择,保持种群繁衍(Pilpel and Lancet ,1999)。

昆虫蜕皮激素受体研究进展王菁菁;胡琼波【摘要】Molting hormone is one of steroid hormone and its active form is 20-hydroxyecdysone.In the process of development ofinsect,ecdysis,metamorphosis and reproduction are regulated and controlled by molting hormone.Ecdysone and ultraspiracle belong to nuclear receptor and have the same structural characteristic which include transactivation domain,DNA-binding domain,hinge region,ligand binding domain and F region.EcR locate in promoter region in the cascade reaction of ecdysis,metamorphosis and reproduction of insect and play a significant role in these processes.Molting hormone interact with heterodimer composed of EcR and USP and start cascade reaction.This paper introduce the structure and function of EcR and USP,mechanism of interaction with molting hormone and application of EcR in agricultural pest control and so on.We discuss the problems that study in EcR and research prospect in future.%昆虫的蜕皮激素(molting hormone,MH)是甾醇类激素,在昆虫体内的活性形式为20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E).在昆虫的正常发育过程中,昆虫的蜕皮、变态和繁殖受到蜕皮激素的调控.昆虫蜕皮激素受体(ecdysone receptor,EcR)和超气门蛋白(ultraspiracle,USP)均属于核受体超家族成员,具有核受体的结构特征,包括A/B域(转录激活域transaetivation domain)、C域(DNA 结合域DNA-binding domain,DBD)、D域(铰链域hinge region)、E域(配体结合域ligand binding domain,LBD)和F域.蜕皮激素受体在昆虫蜕皮、变态和繁殖等重要的生命过程中的级联反应启动位置,对昆虫的生长发育和繁殖的正常完成有着非常重要的作用.蜕皮激素通过与蜕皮激素受体和超气门蛋白组成的复合体相互作用,然后启动一系列级联反应的过程.本文介绍了EcR和USP的结构和功能,以及它们与蜕皮激素相互作用的机理,并对EcR在农业害虫防治等方面的应用进行了介绍,并讨论了研究中遇到的问题以及对未来的研究进行展望.【期刊名称】《环境昆虫学报》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】9页(P721-729)【关键词】蜕皮激素受体;超气门蛋白;核受体;20-羟基蜕皮酮(20E);异质二聚体【作者】王菁菁;胡琼波【作者单位】华南农业大学农学院农药系,广州510642;华南农业大学农学院农药系,广州510642【正文语种】中文【中图分类】Q963;Q965核受体(nuclear receptor，NRs)是一类扩散并能与特异性配体结合的细胞内信号蛋白，它们是配体依赖性转录因子，通过与配体结合而调控基因表达。

昆虫生殖系统中生长因子互作的分子机制分析随着生物学研究的不断深入，越来越多的生物过程的分子机制被揭示出来。

其中，生殖系统的研究一直是一个热门的话题。

在昆虫生殖系统中，生长因子是一个极其复杂的系统，对昆虫生殖过程起着重要的调控作用。

因此，本文将对昆虫生殖系统中生长因子的互作分子机制进行较为详细的分析。

生长因子是什么？生长因子是一类具有生物活性的多肽分子，在昆虫中广泛存在。

这些分子可以促进细胞的增殖和分化，以及调节胚胎发育过程。

同时，它们还对调节昆虫生殖过程起着重要的作用。

昆虫中常见的生长因子包括表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)、肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)等。

生殖系统中生长因子的作用在昆虫生殖系统中，生长因子可以发挥着以下几个作用：1. 促进生殖细胞增殖。

生长因子能够刺激生殖细胞的增殖，从而增加其数量。

这一作用在生殖过程中尤其重要，因为生殖细胞数量的增加是昆虫繁殖成功的基础。

2. 调节生殖细胞分化。

一旦生殖细胞增殖到一定限度，就需要分化为雄性或雌性细胞，为后续配对做好准备。

生长因子可以在这一过程中发挥着调节作用，使得雄性或雌性细胞能够适时地分化。

3. 配对成功之后，生长因子仍可以继续作用于昆虫卵的发育过程中，从而保证胚胎的正常发育。

生长因子的互作分子机制在昆虫生殖系统中，生长因子之间的互作关系是非常复杂的。

不同的生长因子之间可以通过多种途径相互作用，从而协同调节生殖过程。

以下是一些常见的机制：1. 线粒体线路。

一些生长因子可以通过激活线粒体来促进细胞增殖和分化。

这些生长因子包括胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor, IGF)、神经元生长因子(neurotrophic growth factor, NGF)等。

昆虫生物化学和分子生物学黑夜蛾Aorotisipsilon中三大信息素结合蛋白对性信息素的识别和免疫定位。

作者：谷少华周镜江王桂荣张勇军郭玉媛摘要：PBPs（信息素结合蛋白）可以溶解和运输信息素，使信息素通过淋巴液运输至膜上的信息素受体。

为了解PBPs在昆虫信息素感知中作用的分子机制，我们以黑夜蛾Agrotis ipsilin为材料，从转录水平和蛋白水平研究了PBPs的组织分布、细胞定位和信息素的结合能力。

我们从夜蛾触角中克隆了3段全长的PBP基因AipsPBP1-3，结果显示这三个基因在雄性触角中高度表达。

电镜观察显示，在雌雄触角上至少分布六种嗅觉感受器：毛状感器锥形感器、基础感器、coeloconica、squamiformia、bohm bristles。

免疫细胞化学结果显示，在雄性夜蛾毛状感器的感觉器淋巴中高度表达AipsPBP1-3蛋白。

绑定化验结果显示，AipsPBP1与主要的5类化学物质中的性信息素成分Z7-12:AC和Z9-14:AC高度绑定，与舞毒蛾长毛状感器表达的LdisPBPs聚合在一起。

AipsPBPs2与Z11-16:AC也有高度绑定。

AipsPBPs3只与Z11-16:AC有高度绑定。

我们的研究为证明PBPs参与信息素辨别和选择性识别混合的雌性信息素中的特殊成分提供了一些细节。

1，引言在昆虫王国中，鳞翅目昆虫包括两大组群（Ando et al,2004）,许多为农作物害虫，他们利用化学途径去定位植物寄主和配偶。

在蚕类昆虫Bombyx mori中鉴定的第一种昆虫性信息素蚕蛾性诱醇（（E,Z）-10,12-hexadecadienol）。

（Butenandtet al 1959；Karlson and Buteandt，1959）。

随后，一种拮抗物诱醇（（E,Z）-10,12-hexadecadienol）被鉴定。

(Kaissling and Kasang, 1978)。

昆虫表皮构造与功能研究昆虫表皮在昆虫身体的构造中扮演着非常重要的角色，除了保护昆虫身体免受外界环境的侵害和维持昆虫身体形态的基本结构外，还承担着其他许多与生命活动有关的功能。

本文将从昆虫表皮的构造、组成、生理功能等方面入手，对昆虫表皮的相关研究进行探究。

一、昆虫表皮构造与组成昆虫的表皮分为外皮和内皮两层，其中外皮还分为角质层、表皮肌层和真皮层等。

角质层主要由角蛋白组成，是昆虫表皮最外围的一层，具有保护作用；表皮肌层是由肌肉细胞构成的昆虫表皮中层，主要起到收缩和运动的作用；而真皮层是昆虫表皮的最内层，主要由组织细胞和神经细胞构成，是体内物质运输和神经冲动传导的场所。

可见，昆虫表皮作为昆虫身体中相对独立的一个系统，其构造与组成对功能的发挥均起到至关重要的作用。

特别是由于昆虫通常居住在不同的环境和生态系统中，不同的昆虫表皮还有着各自不同的特性和适应性。

二、昆虫表皮的生理功能1. 保护作用：昆虫表皮可以阻挡来自外部环境的有害物质和病原体侵入昆虫体内，从而保持昆虫身体的健康和生命活动的正常进行。

2. 保持昆虫体液平衡：昆虫表皮中的许多孔道和分泌腺，对昆虫体液的调节和管理都起到重要的作用。

昆虫表皮的特殊结构可以形成一种自主调节的漏斗器官，以在昆虫体内的保持水分平衡，使昆虫体内的内部环境处于相对恒定的状态。

3. 感觉器官的作用：昆虫表皮中的感觉器官有很多种，包括触角、嗅感器、压力感受器、温度感受器和光感受器等。

这些感觉器官可以对外部环境的各种刺激做出反应，有助于昆虫对环境的适应和生存。

4. 生殖器官的形成：昆虫表皮中除皮肤和肌肉等基本组织之外，还有许多与昆虫繁殖过程有关的细胞和结构，如昆虫生殖腺、生殖孔、交配器官等。

这些结构的形成和功能与昆虫的繁殖有着直接关系。

5. 饮食吸收的控制：昆虫表皮中许多细胞和结构与昆虫的饮食摄取和消化过程有着密切的关系。

特别是许多昆虫表皮的中层有着丰富的肌肉组织，可以通过肌肉的收缩和松弛来控制昆虫饮食的进程和食物的消化过程。

制伏亚洲头号水稻害虫的32个靶标作者：江耘柯溢能来源：《粮食科技与经济》2018年第05期褐飞虱分布于广大亚洲稻区，为单食性害虫，只能在水稻和普通野生稻上取食和繁殖后代，相关数据显示，其为亚洲头号水稻害虫。

近日，浙江大学农学院昆虫科学研究所的一项最新成果首次完整揭示了褐飞虱表皮蛋白质组及功能，并发现了32种对褐飞虱胚胎、若虫及成虫生长发育不可或缺的表皮蛋白，以此为靶标的绿色新型农药设计提供了科学基础。

这项研究成果发表在国际权威期刊《美国科学院院报》上，文章的共同第一作者为2013级直博生潘鹏路和叶雨轩，张传溪教授为通讯作者。

昆虫的表皮对其生长发育和生命活动起到重要的作用，这其中很多触杀型农药的制造就是以侵入表皮为原理。

表皮蛋白是昆虫表皮的主要组成成分，也是决定昆虫表皮特性最重要的成分。

张传溪课题组的这项对褐飞虱表皮蛋白质组的研究，首先通过基因序列比对和蛋白水平检测首次鉴定了该昆虫140个表皮蛋白质。

同时，科研人员将这些表皮蛋白分类为8个蛋白家族，其中一个为新发现的昆虫表皮蛋白家族，扩展了学界对昆虫表皮蛋白家族的认知。

随后，课题组对每个表皮蛋白基因进行了基因沉默实验，以探究这些表皮蛋白的功能。

基因沉默實验是通过遏制其中一个基因的表达，来观察其对褐飞虱在胚胎、若虫及成虫生长发育的影响。

为了增加准确性和相互验证，研究组还对每个基因设计了2个不同的序列区段进行基因沉默，实验中经手的褐飞虱多达数万多只。

经过大量的实验分析，发现有32种表皮蛋白是褐飞虱不可或缺的。

科研人员介绍：“当这些表皮蛋白基因被沉默后，褐飞虱或表现为胚胎会发育不良，或表现为产卵量降低，或表现为若虫和成虫大量死亡。

这就为新型绿色农药设计和基于RNAi策略防治稻飞虱提供了明确的潜在靶标。

”（来源：《科技日报》）。

收稿日期:2010-10-19基金项目:信阳师范学院青年骨干教师资助计划作者简介:田 华(1979-),女,河南南阳人,在读博士研究生,研究方向:生物技术。

E -mail:x ynu0818@昆虫蛋白类功能成分研究进展田 华1,王 莉2(1.信阳师范学院生命科学学院,河南信阳464000; 2.信阳供电公司调通中心,河南信阳464000)摘要:随着对昆虫蛋白类功能成分研究的不断深入,已陆续发现了多种昆虫多个类别的功能蛋白,主要包括抗冻蛋白、储存蛋白、热休克蛋白、抗菌肽、干扰素、类免疫球蛋白、甾体载体蛋白-2、信息素结合蛋白、滞育关联蛋白、昆虫几丁质酶等。

对这些昆虫蛋白类功能成分的结构、功能、作用机制以及应用等方面的研究进展进行简要介绍和分析,为昆虫功能蛋白的理论研究和应用提供参考。

关键词:昆虫;蛋白质;蛋白类功能成分中图分类号:Q966 文献标识码:A 文章编号:1004-3268(2011)04-0022-05Research Advances of Functional Constituents of Insect ProteinsT IA N H ua 1,WANG Li2(1.Colleg e of L ife Sciences,X inyang N or mal U niv ersity ,X inyang 464000,China; 2.Dispatching andCo mmunication Center,Xinyang Pow er Supply Company,Xinyang 464000,China)Abstract :With study on functional co nstituents o f insect pro teins,a variety of insect functional pro teins had been discovered,mainly including antifreeze proteins,sto rage proteins,heat sho ck pro teins,antibacterial peptides,interfero n,hemolin,sterol car rier protein -2,pherom one binding pro tein,diapause associated proteins and chitinase.This paper provides an o verview o f structures,functions,mechanism s and applications o f these insect functio nal proteins and other new pr ogr es -ses,in or der to provide necessary info rmation for theor etical research and application o f insect functional pro teins.Key words :Insects;Pr oteins;Functional co nstituents of insect proteins 昆虫特殊的形态及生活方式、异乎寻常的环境适应能力等因素决定了其体内必然含有丰富的蛋白类化合物,它们是昆虫体内主要的构成物质,且含量明显高于其他生物体内的蛋白质。

昆虫抗冻蛋白的分离纯化及特性分析摘要昆虫抗冻蛋白具有很高的热滞活性，可保护机体免受结冰引起的伤害。

昆虫抗冻蛋白的分离纯化多采用凝胶过滤层析、离子交换层析及HPLC等技术，已用于鱼类抗冻蛋白纯化的冰亲和纯化(IAP)技术也可考虑应用于昆虫抗冻蛋白的分离提纯。

昆虫抗冻蛋白具有高活性，规则的一级结构及类似的冰晶结合表面等特性。

关键词昆虫抗冻蛋白，分离纯化，特性抗冻蛋白(antifreeze protein，AFP)首先由Devries在南极海峡的一种Nototheneniid鱼的血液中首次发现。

目前研究发现，很多生物体都能产生抗冻蛋白保护机体免受结冰引起的伤害，包括多种海洋鱼类，陆生节肢动物，植物和细菌体内发现多种抗冻蛋白。

依据来源的不同，可将抗冻蛋白分为鱼类抗冻蛋白、昆虫抗冻蛋白、植物抗冻蛋白和微生物抗冻蛋白四大类。

鱼类抗冻蛋白又分为6大类：抗冻糖蛋白(antifreeze glycoprotein，AFGP)，I－Ⅳ型抗冻蛋白(AFPI、AFP Ⅱ、AFPⅢ、AFPⅣ)和高活性抗冻蛋白Hyperactive AFP。

植物抗冻蛋白研究较深入的主要为胡萝卜(Daucuscarota)抗冻蛋白(DcAFP)和黑麦草(Loliumperenne)抗冻蛋白(LpAFP)。

对微生物抗冻蛋白的研究则还处于起步阶段。

Gfimstone等人首先证明黄粉甲Tenebrio molar幼虫能够产生抗冻蛋白，随后，科学家们在分属于9目、20科的50多种昆虫体内发现了抗冻蛋白的存在。

目前研究比较透彻的昆虫抗冻蛋白主要包括黄粉虫AFP(TmAFP)、云杉卷夜蛾Choristoneura f umiferana AFP(CfAFP)和赤翅甲Dendroides canadensis AFP(DAFP)。

根据其特性的不同，抗冻蛋白又有多种命名，如冰结构蛋白(ice structuring proteins，ISP)、抗冻蛋白(AFP)及热滞蛋白(thermal hysteresis proteins，THP)。

选题原因：我在学校SRT项目中做的课题是“吡蚜酮作用于褐飞虱5-羟色胺受体的药理研究”，而且在实验室也进行的SK和TK神经肽受体的克隆这两个神经肽受体就属于G蛋白偶联受体。

G蛋白偶联受体参与众多生理过程，如：感光（视紫红质是一大类可以感光的G蛋白偶联受体），嗅觉（可以感知气味分子和费洛蒙），行为和情绪的调节（好斗和侵略行为）等。

对G蛋白偶联受体进行生物学研究有利于了解昆虫行为，以G蛋白偶联受体受体为靶标，设计新型特异性杀虫剂提供理论基础。

从而达到控制害虫的作用。

G蛋白偶联受体在昆虫中作用机理及功能的研究进展蔡晓艺吴顺凡摘要：嗅觉受体，多巴胺受体，5- 羟色胺都属于G蛋白偶联受体，昆虫的嗅觉对昆虫的栖息地选择、觅食、群集、趋避、繁殖以及信息传递等行为具有重要的影响。

嗅觉受体(olfactory receptors, Ors)是G 蛋白偶联受体( Gprotein-coupled receptor)的一种, 是嗅觉系统的关键成分。

多巴胺调控昆虫的交配、发育、嗅觉以及运动行为等，特别对 DAＲs 的信号转导、生理以及药理学功能。

TK对于果蝇的攻击行为，求爱行为有明显的影响。

CK对于昆虫的取食有明显的促进作用。

本文主要综述了多巴胺在昆虫中的调控、分布及所参与的生理功能，如多巴胺调控昆虫的交配、发育、嗅觉以及运动行为等，特别对DA Ｒs 的信号转导、生理功能以及药理学等方面进行了详细评述。

5-HT 通过结合特异性的 G 蛋白偶联受体在昆虫体内发挥不同的神经调控作用，调节昆虫主要的行为活动，比如取食、生物钟、聚集、学习和记忆等。

不同昆虫 5-HT 受体药理学性质存在差异，将为以 5-HT 受体为靶标，设计新型特异性杀虫剂提供理论基础。

关键词：G 蛋白偶联受体，昆虫嗅觉神经，昆虫嗅觉，药理学Abstract：olfactory receptors（Ors），dopamine receptors（DAＲs），5-hydroxytryptamine（5-HT）are belong to G protein-coupled receptors,The olfaction has many important effects on insect behavior, including habitat choosing , food hunting, gathering, tropism , reproduction , signal communication , etc .Olfactory receptor ( OR), as a kind of G protein-coupled receptors , is a key component of the olfactory system . In this review,we summarized the current knowledge on the modulation of DA,its distribution in nervous and non-nervous tissues,and its physiological functions in insects，such as its involvement in modulating insect mating，development，olfaction and locomotion．Especially，the recent progress about signal transduction，physiological roles and pharmacological properties of insect dopamine receptors was reviewed in detail．5-HT plays various important physiological roles in insects through specific G protein-coupled receptors，such as feeding,circadian behavior,aggregation,learning and memory．The pharmacological differences of 5-HT receptors from different insects will provide fundamental basis for designing and developing new specific insecticides for pest management．前言：为了感知所处环境的物理化学性质, 生物体进化出了高度特异性的感觉系统。

长江大学学报（自科版）农学卷２００７年９月第４卷第３期ＪｅｅｒｎａｔｏｆＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔＳｏｌＥｄｉｔ）ＡｇｒｔＳｏｌＶＳｅｐ．２００７。

ＶｏＬ４Ｎｏ．３植物线虫的分泌蛋白质及其功能研究进展应喜娟，刘丽娟，柳宇琰。

罗大民（厦门大学生命科学学院．福建厦门３６１００５）罗云（华中师范大学医学院。

湖北武汉４３００７０）［摘要］植物体内寄生的植物线虫必须寄生于宿主体内并获取充足的营养才能完成完整的生活史。

植物线虫的寄生过程主要是依靠线虫分泌蛋白质的作用来完成。

近年来。

对植物线虫分泌蛋白质的研究取得了重大进展。

分离出一系列由线虫表皮、侧器、食道腺等分泌的蛋白质．这些蛋白在线虫与植物相互作用的过程中起重要的作用ｚ破坏宿主细胞壁．影响宿主细胞周期．改变宿主细胞代谢过程和传导信号．选择性蛋白质降解、抵抗宿主细胞对线虫的防御等。

［关键词］植物线虫Ｉ植物线虫一宿主互作，分泌蛋白［中圈分类号］￥４３６．４１２．２９；Ｑ７１［文献标识码］Ａ［文章编号３１６７３—１４０９（２００７）０３一．￥００５一０４植物线虫危害遍布世界各地，每年造成的农业经济损失超过７７０亿美元Ⅱ］．。

植物线虫从植物获取营养的方式主要有非固定和固定性取食２种。

非固定取食的线虫在一个取食位点仅停留一段时间，而固定取食的线虫，如根结线虫（Ｍｅｌｏｉｄｏｇｙｎｅｓｐｐ．）和胞囊线虫（Ｈｅｔｅｒｏｄｅｒａｓｐｐ．ａｎｄＧｌｏｂｏｄｅｒａｓｐｐ．）等，它们侵入根部并诱导根部细胞分化形成特殊的取食结构——巨型细胞，作为线虫发育和繁殖的持续营养源［－２，３］。

植物线虫分泌的蛋白质一直都是线虫研究的热点，这些从线虫表皮、侧器、食道腺分泌出来的蛋白质与线虫寄生生活密切相关，并具有不同的功能，在线虫的寄生过程中，扮演不同的角色。

它们破坏宿主细胞的细胞壁结构，使线虫能够入侵宿主；重新启动宿主细胞的细胞周期和再次分化，最终诱导形成巨型细胞；改变宿主细胞新陈代谢过程，为线虫提供其所需的营养物质；结合植物细胞信号传导途径受体，改变宿主细胞的生理活动；抵抗宿主细胞的免疫反应，保护线虫不受侵害。

昆虫嗅觉气味结合蛋白OBP的研究进展摘要:昆虫嗅觉气味结合蛋白是嗅觉机制中重要的一部分，本文参考近年来国内外对昆虫气味结合蛋白的研究结果，从昆虫气味结合蛋白的生化特性、在触角中的分布、结合特性、蛋白结构、表达时间及代谢、生理功能等几个方面对气味结合蛋白进行了阐述。

关键词：昆虫；气味结合蛋白；三维结构；触角；配体结合嗅觉在昆虫的生存和繁衍中至关重要，昆虫通过分布于触角(少数为下唇须)表层的嗅觉感受器来获取环境中的化学信息，进而调控其觅食、聚集、求偶和寻找产卵场所等重要行为。

昆虫对气味分子的识别，包括气味分子的质（不同分子）、量（不同浓度）以及释放间歇，有赖于昆虫整个嗅觉系统中各级神经元素对气味分子的信息编码，即在各级神经元素中的分子图像。

研究嗅觉机制，就是阐明昆虫对气味分子信息编码的整体过程，亦即气味分子的识别机理，涉及到昆虫嗅觉编码一般过程的内容包括OBP、嗅觉受体与分子识别以及分子图像等（娄永根，程家安，2001）。

一般而言，昆虫对气味物质的识别过程大致包括以下几步(穆兰芳等，2005) (1)外界环境中亲脂性的气味分子通过昆虫触角感器表皮上的微孔进入亲水性的感器淋巴液，与感器淋巴液中的可溶性气味结合蛋白(Odorant binding protein , OBP)结合，形成气味分子-OBP 复合体；(2)复合体穿过亲水性的嗅觉淋巴液，到达神经树突膜上的气味受体；(3)气味受体受到刺激后，膜通透性发生改变，产生动作电位，同时气味分子在OBP 作用下又迅速失，然后在气味降解酯酶和谷胱苷肽转移酶的作用下降解。

一些研究表明，昆虫感受到的气味物质多为脂溶性的小分子化合物。

这些小分子化合物通过触角上皮间的孔道扩散到达触角感受器淋巴液，触角感受器的淋巴液是亲水性的液体，而外界亲脂性气味分子不能通过这些亲水性的液体直接到达嗅觉神经树突末梢，据此推测神经树突周围液体中可能存在一种气味结合蛋白(odorant binding protein，OBP)，溶解并运输脂溶性气味化合物通过亲水性液体。

基于昆虫（体壁及翅）形态结构的仿生学研究进展饶冉【摘要】昆虫是一类经历了数十万年的环境变迁的古老物种,并在长期进化过程中形成了许多适应各种特殊环境的形态构造和功能,其因此一直是备受关注的仿生对象之一。

充分挖掘具有特殊体表形态结构和优越性能的昆虫资源,利用其构造的原理开发具有特殊性能的新型仿生复合材料和工具,对材料科学的发展具有极为重要的现实意义。

该文总结了一些昆虫的体表形态结构功能及其原理,并简单探讨了其应用领域和价值。

%The insect is a kind of old species which has experienced hund reds of thousands of years of environmental changes and formed adapted construction and function to all kinds of special environment in the longterm evolution. Therefore ,It has been one of the bionic objects of great concern. Fully exploiting insect resources which have special morphology ,structure and superior performance and using the principles of its structure to develop biomimeties composite materials and tools with special performance are of great importance to material science. The paper summarized the morphology, structure and their principles of body surface of insects and briefly discussed its application fields and value.【期刊名称】《现代农业科技》【年(卷),期】2012(000)018【总页数】4页(P266-268,272)【关键词】昆虫;形态结构;仿生;材料【作者】饶冉【作者单位】西北大学生命科学学院,陕西西安710069【正文语种】中文【中图分类】Q969.97在特殊环境中生活的昆虫，为了适应外界环境的不利影响，往往具备其自身特殊的体表形态结构及功能。

昆虫病原真菌的致病机制及研究进展昆虫病原真菌主要是依靠酶解作用和附着胞、穿透钉等侵染结构产生的机械压力侵入寄主体内。

战胜寄主的免疫系统后，在寄主血腔内痛过消耗寄主营养生长、破坏寄主组织结构、产生毒素等致病或杀死寄主后，从寄主体内长出、在虫体的表面产生分生孢子进行下一轮侵染。

1、体表附着昆虫病原真菌感染昆虫的第一步是分生孢子能够附着在昆虫体表上。

在体表的附着有两种情况：首先是非特异性附着，主要是分生孢子与昆虫体壁通过疏水作用的被动附着，但附着力较弱；其次是真菌的分生孢子在孢外分泌的蛋白酶类，使得分生孢子特异性的牢固地附着在昆虫体壁上。

此外，Wang等研究发现基因MAD1及MAD2编码与绿僵菌孢子附着相关的粘着蛋白：其中MAD1基因缺失后，分生孢子对寄主体表的附着能力显著下降并影响了孢子的萌发及菌丝生长发育；同时绿僵菌的MAD2，参与控制孢子与植物根际的附着能力。

（Wang C，St Leger RJ.The MAD1 adhesin of Metarhizium anisopliae links adhesion with blastospore production and virulence to insects,and the MAD2 adhesin enables attachment to plants[J].Eukaryot Cell,2007,6(5):808-816.）2、穿透寄主体壁1）分生孢子的萌发：分生孢子成功的附着在昆虫体壁后，在合适的条件下开始萌发。

萌发所需要达到的条件是需要较高的湿度，例如在昆虫的口器、节间、气孔等部位的高湿度可促进孢子的萌发。

其次昆虫体壁上的一些信号物质可以刺激孢子的萌发（Gillespie J P,Bailey A M,Cobb B and Vilcinskas A.A Fungi as elicitor of insect immune response[J].Arch Insect Biochem Physiol,2000,44:49-68）。

格氏线虫表皮免疫抑制蛋白的研究昆虫病原线虫是广泛使用的重要生防因子，在侵染寄主的过程中能够抑制或逃避昆虫免疫反应。

格氏线虫表皮上的免疫抑制蛋白是保护线虫不受昆虫免疫反应伤害的重要因素。

为了研究免疫抑制蛋白的作用机理，并将其应用于生物防治工作中，本研究分离纯化了格氏线虫表皮免疫抑制蛋白，克隆、表达了免疫抑制蛋白基因，验证了其功能；进行了免疫抑制蛋白的定位，初步探索了其作用机理；进行了免疫抑制蛋白应用于生物防治的初步尝试。

本研究获得的主要成果如下：1.克隆了免疫抑制蛋白的基因从表皮蛋白粗提物中分离纯化了一个具有抑制昆虫血细胞吞噬作用的蛋白组分，经过双向电泳分离和二级质谱鉴定，获得了免疫抑制蛋白的序列信息，证实其与其他物种的烯醇化酶相似性很高。

根据同源性较高的烯醇化酶基因序列保守区设计了简并引物，利用RT-PCR 和RACE技术从侵染期格氏线虫中克隆到了免疫抑制蛋白的编码基因。

序列分析证实免疫抑制蛋白与多个物种烯醇化酶具有较高同源性，具备烯醇化酶家族的各种特征，将其命名为Sg-ENOL。

2.表达了Sg-ENOL蛋白并制备了抗体利用pGEX-6p-1载体在大肠杆菌中成功表达了Sg-ENOL，通过酶切和多步纯化获得了高纯度的无标签重组Sg-ENOL。

重组Sg-ENOL能转化2-PGE为PEP，具备烯醇化酶的酶学活性。

制备了重组Sg-ENOL的兔源多抗血清，用proteinA亲和纯化获得了高特异性的多克隆抗体。

3.定位了天然Sg-ENOL，初步研究了其作用机理免疫电镜分析证实天然Sg-ENOL定位于线虫表皮上，同时发现Sg-ENOL也存在于线虫肌肉组织中。

格氏线虫在昆虫源物质诱导下会分泌Sg-ENOL，而无诱导物时不会分泌。

格氏线虫进入寄主体内后也会开始分泌Sg-ENOL，证实Sg-ENOL与格氏线虫侵染过程相关。

构建了重组杆状病毒，在昆虫细胞中表达了Sg-ENOL。

Sg-ENOL表达后保留在细胞质中，没有分泌到细胞外，证实了线虫具有特异的方式来分泌Sg-ENOL。