二化螟中腸類鈣粘蛋白基因的功能分析
發(fā)布時間:2021-07-02 21:06
二化螟Chilo suppressalis(Walker)是水稻上的一種重要害蟲,在我國主要水稻產(chǎn)區(qū)常年暴發(fā)成災(zāi),給水稻生產(chǎn)造成嚴重危害。轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻的成功研制為二化螟的防治提供了新策略。但二化螟對Bt水稻的抗性風險是制約其可持續(xù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。因此,明確害蟲抗性產(chǎn)生的分子機制,制定適宜的抗性治理策略己成為轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻生產(chǎn)應(yīng)用的當務(wù)之急。本文通過對二化螟中腸類鈣粘蛋白基因(Cadherin-like protein, CAD)序列的分析、類鈣粘蛋白多肽片段的體外表達、毒素與多肽片段的結(jié)合、多肽片段對Bt毒素的作用、抗體封閉及RNAi研究等明確了二化螟中腸類鈣粘蛋白基因的功能。主要研究結(jié)果如下:CsCad基因時空表達分析:利用qPCR分析了中腸類鈣粘蛋白基因在二化螟幼蟲不同齡期及不同組織內(nèi)的時空表達情況,發(fā)現(xiàn)在中腸組織中CsCad的表達量顯著高于其他組織;在幼蟲不同齡期中,以1齡幼蟲體內(nèi)的CsCad表達量最高,隨幼蟲齡期的增加,CsCad的表達量呈現(xiàn)先下降、后增長、再下降的趨勢。CsCad的體外表達及結(jié)合研究:通過大腸桿菌Rosseta進行體外表達,得到了大小為38kDa的CR1...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
麟翅目幼蟲中Cry毒素的作用模式(Bravo模型)
1.毒素的溶解;2.前毒素的釋放:3.與BT-R1的結(jié)合及ct-1螺旋解旋;4.形成預(yù)穿孔結(jié)構(gòu);5.與APN結(jié)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,又稱為信號轉(zhuǎn)導模型(圖丨-2),Zhang等(2005, 2006)認為Cry毒素的BT.R 慧.BT-R
最終引起細胞死亡。三、Jurat-Fuentes模型(圖1-3),又稱為滲透溶解和信號轉(zhuǎn)導共同作用模型,Jurat-Fuentes等(2004, 2006)在CrylAc作用于煙廚夜蛾//e//o丨的實驗中結(jié)合上述兩個模型提出的,他們認為活化的CrylAc毒素單體首先和煙廚夜蛾類韓粘蛋白HevCaLP結(jié)合,從而激活了細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導途徑,該途徑不僅受隣酸酶的調(diào)控還依賴于CiylAc毒素與肌動蛋白的直接作用(McNall et a!.’ 2003);同時,結(jié)合作用促使CrylAc單體寡聚化,與膜上GPI錯定的APN和ALP結(jié)合,使Cry 1 Ac毒素在膜上聚集形成孔洞
【參考文獻】:
期刊論文
[1]沉默cadherin基因?qū)π〔硕昝舾行缘挠绊慬J]. 楊中俠,楊柳,譚濟才,吳青君,王少麗,徐寶云,張友軍. 農(nóng)藥學學報. 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]類鈣粘蛋白對Cry3A毒素殺蟲活性的影響[J]. 劉京國,申曉鴻,李彤春,張玉,楊愛珍,師光祿. 植物保護學報. 2011(05)
[4]RNAi介導的棉鈴蟲氨肽酶N基因Haapn1和鈣粘蛋白基因HaBtR沉默對Cry1Ac毒力的影響[J]. 周慧丹,楊亦樺,吳益東. 昆蟲學報. 2010(10)
[5]CrylA毒素與二化螟中腸刷狀緣膜囊泡受體蛋白配基結(jié)合分析[J]. 徐永桂,楊亦樺,吳益東. 昆蟲學報. 2009(02)
[6]煙夜蛾幼蟲中腸類鈣粘蛋白基因cDNA片段的克隆與序列分析[J]. 李衛(wèi)華,苗雪霞,黃勇平,安世恒,郭線茹. 華北農(nóng)學報. 2007(01)
[7]近年來中國水稻病蟲害發(fā)生及趨勢分析[J]. 王艷青. 中國農(nóng)學通報. 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]小菜蛾類鈣粘蛋白cDNA片段的克隆和序列分析[J]. 楊峰山,張友軍,張文吉,吳青君,徐寶云,邱德文. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學報. 2005(03)
[10]煙夜蛾幼蟲中腸Bt Cry1Ac毒素受體蛋白cDNA片段的克隆和序列測定[J]. 安世恒,郭線茹,羅梅浩,蔣金煒,馬繼盛. 華北農(nóng)學報. 2005(02)
碩士論文
[1]二化螟和大螟對Bt水稻耐受性差異研究[D]. 韓超.南京農(nóng)業(yè)大學 2011
[2]二化螟Bt毒素受體蛋白—氨肽酶N和鈣粘蛋白基因的克隆及在昆蟲細胞系的表達[D]. 于宏坤.中國農(nóng)業(yè)科學院 2007
本文編號:3261230
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
麟翅目幼蟲中Cry毒素的作用模式(Bravo模型)
1.毒素的溶解;2.前毒素的釋放:3.與BT-R1的結(jié)合及ct-1螺旋解旋;4.形成預(yù)穿孔結(jié)構(gòu);5.與APN結(jié)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,又稱為信號轉(zhuǎn)導模型(圖丨-2),Zhang等(2005, 2006)認為Cry毒素的BT.R 慧.BT-R
最終引起細胞死亡。三、Jurat-Fuentes模型(圖1-3),又稱為滲透溶解和信號轉(zhuǎn)導共同作用模型,Jurat-Fuentes等(2004, 2006)在CrylAc作用于煙廚夜蛾//e//o丨的實驗中結(jié)合上述兩個模型提出的,他們認為活化的CrylAc毒素單體首先和煙廚夜蛾類韓粘蛋白HevCaLP結(jié)合,從而激活了細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導途徑,該途徑不僅受隣酸酶的調(diào)控還依賴于CiylAc毒素與肌動蛋白的直接作用(McNall et a!.’ 2003);同時,結(jié)合作用促使CrylAc單體寡聚化,與膜上GPI錯定的APN和ALP結(jié)合,使Cry 1 Ac毒素在膜上聚集形成孔洞
【參考文獻】:
期刊論文
[1]沉默cadherin基因?qū)π〔硕昝舾行缘挠绊慬J]. 楊中俠,楊柳,譚濟才,吳青君,王少麗,徐寶云,張友軍. 農(nóng)藥學學報. 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]類鈣粘蛋白對Cry3A毒素殺蟲活性的影響[J]. 劉京國,申曉鴻,李彤春,張玉,楊愛珍,師光祿. 植物保護學報. 2011(05)
[4]RNAi介導的棉鈴蟲氨肽酶N基因Haapn1和鈣粘蛋白基因HaBtR沉默對Cry1Ac毒力的影響[J]. 周慧丹,楊亦樺,吳益東. 昆蟲學報. 2010(10)
[5]CrylA毒素與二化螟中腸刷狀緣膜囊泡受體蛋白配基結(jié)合分析[J]. 徐永桂,楊亦樺,吳益東. 昆蟲學報. 2009(02)
[6]煙夜蛾幼蟲中腸類鈣粘蛋白基因cDNA片段的克隆與序列分析[J]. 李衛(wèi)華,苗雪霞,黃勇平,安世恒,郭線茹. 華北農(nóng)學報. 2007(01)
[7]近年來中國水稻病蟲害發(fā)生及趨勢分析[J]. 王艷青. 中國農(nóng)學通報. 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]小菜蛾類鈣粘蛋白cDNA片段的克隆和序列分析[J]. 楊峰山,張友軍,張文吉,吳青君,徐寶云,邱德文. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學報. 2005(03)
[10]煙夜蛾幼蟲中腸Bt Cry1Ac毒素受體蛋白cDNA片段的克隆和序列測定[J]. 安世恒,郭線茹,羅梅浩,蔣金煒,馬繼盛. 華北農(nóng)學報. 2005(02)
碩士論文
[1]二化螟和大螟對Bt水稻耐受性差異研究[D]. 韓超.南京農(nóng)業(yè)大學 2011
[2]二化螟Bt毒素受體蛋白—氨肽酶N和鈣粘蛋白基因的克隆及在昆蟲細胞系的表達[D]. 于宏坤.中國農(nóng)業(yè)科學院 2007
本文編號:3261230
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