二化螟中肠类钙粘蛋白基因的功能分析
发布时间：2021-07-02 21:06
二化螟Chilo suppressalis（Walker）是水稻上的一种重要害虫,在我国主要水稻产区常年暴发成灾,给水稻生产造成严重危害。转Bt基因抗虫水稻的成功研制为二化螟的防治提供了新策略。但二化螟对Bt水稻的抗性风险是制约其可持续应用的关键因素。因此,明确害虫抗性产生的分子机制,制定适宜的抗性治理策略己成为转基因抗虫水稻生产应用的当务之急。本文通过对二化螟中肠类钙粘蛋白基因（Cadherin-like protein, CAD）序列的分析、类钙粘蛋白多肽片段的体外表达、毒素与多肽片段的结合、多肽片段对Bt毒素的作用、抗体封闭及RNAi研究等明确了二化螟中肠类钙粘蛋白基因的功能。主要研究结果如下：CsCad基因时空表达分析：利用qPCR分析了中肠类钙粘蛋白基因在二化螟幼虫不同龄期及不同组织内的时空表达情况,发现在中肠组织中CsCad的表达量显著高于其他组织；在幼虫不同龄期中,以1龄幼虫体内的CsCad表达量最高,随幼虫龄期的增加,CsCad的表达量呈现先下降、后增长、再下降的趋势。CsCad的体外表达及结合研究：通过大肠杆菌Rosseta进行体外表达,得到了大小为38kDa的CR1...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
麟翅目幼虫中Cry毒素的作用模式（Bravo模型）
1.毒素的溶解；2.前毒素的释放：3.与BT-R1的结合及ct-1螺旋解旋；4.形成预穿孔结构；5.与APN结合；6.形成孔洞Fig.1-1 Model of the mode of action of Cry toxins in Lepidopteran larva1. Crystal solubilization; 2. Pro-toxin proteolytic activation; 3. Monomer binding to BT-Rl and cleavage of helixa-1; 4. Pre-pore oligomeric structure formation; 5. Oligomer binding to APN; 6. Pore formation二、Zhang模型，又称为信号转导模型（图丨-2)，Zhang等（2005, 2006)认为Cry毒素的BT.R 慧.BT-R
最终引起细胞死亡。三、Jurat-Fuentes模型（图1-3),又称为渗透溶解和信号转导共同作用模型，Jurat-Fuentes等（2004, 2006)在CrylAc作用于烟厨夜蛾//e//o丨的实验中结合上述两个模型提出的，他们认为活化的CrylAc毒素单体首先和烟厨夜蛾类韩粘蛋白HevCaLP结合，从而激活了细胞内的信号转导途径，该途径不仅受隣酸酶的调控还依赖于CiylAc毒素与肌动蛋白的直接作用(McNall et a!.’ 2003)；同时，结合作用促使CrylAc单体寡聚化，与膜上GPI错定的APN和ALP结合，使Cry 1 Ac毒素在膜上聚集形成孔洞
【参考文献】：
期刊论文
[1]沉默cadherin基因对小菜蛾敏感性的影响[J]. 杨中侠,杨柳,谭济才,吴青君,王少丽,徐宝云,张友军. 农药学学报. 2013(03)
[2]A Fragment of Cadherin-Like Protein Enhances Bacillus thuringiensis Cry1B and Cry1C Toxicity to Spodoptera exigua（Lepidoptera:Noctuidae）[J]. LU Qiong1,2*,ZHANG Yong-jun2*,CAO Guang-chun2,ZHANG Li-li1,2,LIANG Ge-mei2,LU Yan-hui2,WU Kong-ming2,GAO Xi-wu1 and GUO Yu-yuan2 1 College of Agriculture and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,P.R.China 2 State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests/Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(04)
[3]类钙粘蛋白对Cry3A毒素杀虫活性的影响[J]. 刘京国,申晓鸿,李彤春,张玉,杨爱珍,师光禄. 植物保护学报. 2011(05)
[4]RNAi介导的棉铃虫氨肽酶N基因Haapn1和钙粘蛋白基因HaBtR沉默对Cry1Ac毒力的影响[J]. 周慧丹,杨亦桦,吴益东. 昆虫学报. 2010(10)
[5]CrylA毒素与二化螟中肠刷状缘膜囊泡受体蛋白配基结合分析[J]. 徐永桂,杨亦桦,吴益东. 昆虫学报. 2009(02)
[6]烟夜蛾幼虫中肠类钙粘蛋白基因cDNA片段的克隆与序列分析[J]. 李卫华,苗雪霞,黄勇平,安世恒,郭线茹. 华北农学报. 2007(01)
[7]近年来中国水稻病虫害发生及趋势分析[J]. 王艳青. 中国农学通报. 2006(02)
[8]Gene cloning and expression of cadherin in midgut of Helicoverpa armigera and its Cry1A binding region[J]. WANG Guirong, WU Kongming, LIANG Gemei & GUO Yuyuan State Key Laboratory of Plant Disease and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Be100094, China. Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(04)
[9]小菜蛾类钙粘蛋白cDNA片段的克隆和序列分析[J]. 杨峰山,张友军,张文吉,吴青君,徐宝云,邱德文. 农业生物技术学报. 2005(03)
[10]烟夜蛾幼虫中肠Bt Cry1Ac毒素受体蛋白cDNA片段的克隆和序列测定[J]. 安世恒,郭线茹,罗梅浩,蒋金炜,马继盛. 华北农学报. 2005(02)
硕士论文
[1]二化螟和大螟对Bt水稻耐受性差异研究[D]. 韩超.南京农业大学 2011
[2]二化螟Bt毒素受体蛋白—氨肽酶N和钙粘蛋白基因的克隆及在昆虫细胞系的表达[D]. 于宏坤.中国农业科学院 2007
本文编号：3261230
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
麟翅目幼虫中Cry毒素的作用模式（Bravo模型）
1.毒素的溶解；2.前毒素的释放：3.与BT-R1的结合及ct-1螺旋解旋；4.形成预穿孔结构；5.与APN结合；6.形成孔洞Fig.1-1 Model of the mode of action of Cry toxins in Lepidopteran larva1. Crystal solubilization; 2. Pro-toxin proteolytic activation; 3. Monomer binding to BT-Rl and cleavage of helixa-1; 4. Pre-pore oligomeric structure formation; 5. Oligomer binding to APN; 6. Pore formation二、Zhang模型，又称为信号转导模型（图丨-2)，Zhang等（2005, 2006)认为Cry毒素的BT.R 慧.BT-R
最终引起细胞死亡。三、Jurat-Fuentes模型（图1-3),又称为渗透溶解和信号转导共同作用模型，Jurat-Fuentes等（2004, 2006)在CrylAc作用于烟厨夜蛾//e//o丨的实验中结合上述两个模型提出的，他们认为活化的CrylAc毒素单体首先和烟厨夜蛾类韩粘蛋白HevCaLP结合，从而激活了细胞内的信号转导途径，该途径不仅受隣酸酶的调控还依赖于CiylAc毒素与肌动蛋白的直接作用(McNall et a!.’ 2003)；同时，结合作用促使CrylAc单体寡聚化，与膜上GPI错定的APN和ALP结合，使Cry 1 Ac毒素在膜上聚集形成孔洞
【参考文献】：
期刊论文
[1]沉默cadherin基因对小菜蛾敏感性的影响[J]. 杨中侠,杨柳,谭济才,吴青君,王少丽,徐宝云,张友军. 农药学学报. 2013(03)
[2]A Fragment of Cadherin-Like Protein Enhances Bacillus thuringiensis Cry1B and Cry1C Toxicity to Spodoptera exigua（Lepidoptera:Noctuidae）[J]. LU Qiong1,2*,ZHANG Yong-jun2*,CAO Guang-chun2,ZHANG Li-li1,2,LIANG Ge-mei2,LU Yan-hui2,WU Kong-ming2,GAO Xi-wu1 and GUO Yu-yuan2 1 College of Agriculture and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,P.R.China 2 State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests/Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(04)
[3]类钙粘蛋白对Cry3A毒素杀虫活性的影响[J]. 刘京国,申晓鸿,李彤春,张玉,杨爱珍,师光禄. 植物保护学报. 2011(05)
[4]RNAi介导的棉铃虫氨肽酶N基因Haapn1和钙粘蛋白基因HaBtR沉默对Cry1Ac毒力的影响[J]. 周慧丹,杨亦桦,吴益东. 昆虫学报. 2010(10)
[5]CrylA毒素与二化螟中肠刷状缘膜囊泡受体蛋白配基结合分析[J]. 徐永桂,杨亦桦,吴益东. 昆虫学报. 2009(02)
[6]烟夜蛾幼虫中肠类钙粘蛋白基因cDNA片段的克隆与序列分析[J]. 李卫华,苗雪霞,黄勇平,安世恒,郭线茹. 华北农学报. 2007(01)
[7]近年来中国水稻病虫害发生及趋势分析[J]. 王艳青. 中国农学通报. 2006(02)
[8]Gene cloning and expression of cadherin in midgut of Helicoverpa armigera and its Cry1A binding region[J]. WANG Guirong, WU Kongming, LIANG Gemei & GUO Yuyuan State Key Laboratory of Plant Disease and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Be100094, China. Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(04)
[9]小菜蛾类钙粘蛋白cDNA片段的克隆和序列分析[J]. 杨峰山,张友军,张文吉,吴青君,徐宝云,邱德文. 农业生物技术学报. 2005(03)
[10]烟夜蛾幼虫中肠Bt Cry1Ac毒素受体蛋白cDNA片段的克隆和序列测定[J]. 安世恒,郭线茹,罗梅浩,蒋金炜,马继盛. 华北农学报. 2005(02)
硕士论文
[1]二化螟和大螟对Bt水稻耐受性差异研究[D]. 韩超.南京农业大学 2011
[2]二化螟Bt毒素受体蛋白—氨肽酶N和钙粘蛋白基因的克隆及在昆虫细胞系的表达[D]. 于宏坤.中国农业科学院 2007
本文编号：3261230
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