褐飞虱乙酰胆碱酯酶启动子的克隆及表观遗传分析

褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻的重要害虫之一.本研究旨在扩增褐飞虱乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)基因的启动子,并从表观遗传学的角度探讨DNA甲基化与褐飞虱生物型进化间的关系.采用染色体步移(genome walking)方法扩增AChE启动子,根据所得启动子序列设计甲基化特异性PCR(MS-PCR)引物和重亚硫酸盐测序法BSP引物,分析褐飞虱生物型Ⅰ和生物型Ⅱ中AChE启动子的甲基化程度,然后利用荧光定量PCR技术检测AChE的表达水平差异.结果表明,扩增得到褐飞虱AChE上游侧翼DNA序列长度为1 919 bp,启动子元件分析显示,AChE启动子区域中有若干与MYB、WRKY、ARE等抗性相关转录因子的结合位点(元件),表明该启动子可能与逆境胁迫相关.基于甲基化水平的限制酶酶切位点分析发现,AChE启动子区域含有多个~(5m)CG甲基化位点,表明该区域DNA甲基化主要发生在胞嘧啶的C-5位.MS-PCR分析表明,生物型Ⅰ褐飞虱AChE启动子区域的甲基化程度高于生物型Ⅱ; BSP结果显示生物型Ⅰ启动子区域总体平均甲基化频率(24. 09%)高于生物型Ⅱ(7. 27%);实时定量PCR结果显示,AChE在生物型Ⅱ中的表达量高于生物型Ⅰ.本研究克隆得到AChE启动子序列,并证实褐飞虱生物型间AChE的表达存在差异,且启动子区域高甲基化水平可能是导致AChE低表达的原因之一.     

乙酰胆碱酯酶与新型香豆素类二聚体抑制剂的作用研究

本文通过分子对接的方法研究了香豆素类二聚体作为AChE抑制剂在正常活性位点（Set203、Glu334和His447）和外周阴离子活性位点（His287、Tyr72、Tyr441和Glu292）的作用情况．研究结果表明,此类抑制剂有两个负电性中心：抑制剂母体的内酯区和6位或7位的苄基区．由于这两部分负电作用比较强极易与周围蛋白质发生静电作用,从而导致氢键的形成．研究发现香豆素二聚体类抑制剂更容易结合在AChE的外周阴离子活性区域．这类抑制剂在外周阴离子活性位点有相同的作用模式．这使得香豆素类二聚体有可能成为一种有更好应用前景的乙酰胆碱酯酶抑制剂．     

15种植物不同溶剂萃取物乙酰胆碱酯酶抑制活性的初步研究

采用乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选模型,对采自井冈山及周边地区的15种植物(22个部位)乙醇提取物的不同溶剂萃取物进行乙酰胆碱酯酶抑制活性研究.结果表明:在乙酸乙酯萃取物中,供试质量浓度在1 mg/mL时,大部分植物均表现出一定的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中铁扫帚、龙爪槐茎、金银花和女贞叶表现出较强的抑制活性,抑制率均大于70%,其余大部分植物的抑制率均小于40%.在供试质量浓度在0.025 mg/mL时,只有接骨木和南方荚蒾的抑制率大于60%,其余大部分植物的抑制活性均小于30%;在正丁醇萃取物中,供试质量浓度在1 mg/mL时,15种植物均具有明显的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中铁扫帚、龙爪槐叶、龙爪槐茎和金银花茎的抑制率均大于85%,其余大部分植物的抑制率均大于40%.供试质量浓度在0.025 mg/mL时,夹竹桃的抑制率大于80%.其余大部分植物的抑制率均小于40%;在石油醚萃取物中,供试质量浓度在1 mg/mL时,15种植物均具有明显的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中菜豆、爬山虎叶、南方荚蒾和女贞叶的抑制率均大于90%.供试质量浓度在0.025 mg/mL时,仍有部分植物表现出较高的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中抑制率大于80%的分别有爬山虎叶、鸡眼草、金银花茎、迎春花茎和叶.另外,有些植物萃取物不仅对乙酰胆碱酯酶没有抑制活性,反而表现出一定的增强作用     

新疆番茄黄化曲叶病毒与烟粉虱隐种的区域分布检测

由TYLCV(Tomato yellow leaf curl virus)引起的番茄黄化曲叶病危害严重。为明确该病毒在新疆的发生与分布,本研究利用TYLCV特异引物对采集自新疆南、北和东疆温室及露地的229株表现黄化曲叶症状的番茄样品通过PCR检测其带毒率;为进一步明确TYLCV传毒介体烟粉虱的隐种类型及带毒情况,利用烟粉虱和TYLCV特异引物对番茄上采集的543头烟粉虱进行了MED和MEAM1隐种及带毒率的PCR检测。结果表明:170个病株检测到TYLCV,病株带毒率为74. 2%;烟粉虱MED隐种和MEAM1隐种在新疆均有分布,检出率分别为82. 7%和17. 3%,说明MED隐种是新疆烟粉虱优势种群;烟粉虱MED隐种和MEAM1隐种均可携带TYLCV,带毒率分别为60. 8%和4. 3%,说明MED隐种带毒率远高于MEAM1隐种的带毒率。本研究明确了TYLCV可侵染新疆番茄,且在温室及露地番茄上均主要由烟粉虱优势种群MED隐种携带和传播。     

东亚飞蝗乙酰胆碱酯酶的分离纯化与农药活性筛选初步研究

采用亲和层析法对东亚飞蝗(Locusta migratoria)脑组织的乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)进行分离纯化,纯化倍数为474.81倍,产率为28.93%,此酶经过SDSPAGE呈一条带,达到电泳纯,相对分子质量约为67.22kDa.同时测定了课题组前期合成的24种呋喃酮类似物对该乙酰胆碱酯酶的抑制活性和对RP-HzVNC-AW1(AW1)细胞的毒力,并分析其相关性.结果表明:在24种呋喃酮类似物中,对AChE有抑制作用的化合物有19种,对AW1细胞有增殖抑制作用的有13种.结果还显示,属于第Ⅱ类化合物的细胞毒力与AChE抑制活性关联性好于其它两类,其中Ⅱ3化合物,在100mg/L的浓度下,AChE抑制率为(80.94±3.09)%;在50mg/L的浓度下,对AW1的细胞毒力为(95.01±2.24)%.     

吐鲁番温室番茄病株及传毒烟粉虱的双生病毒检测与鉴定

为了明确吐鲁番地区温室番茄黄化曲叶病的病毒种类及传毒烟粉虱的生物型及携带病毒的情况,本研究利用番茄黄化曲叶病毒的特异引物通过PCR检测和DNA测序,对温室采集的43个番茄病株进行了病毒种类的分子鉴定;利用烟粉虱特异引物和番茄黄化曲叶病毒特异性引物通过PCR检测和DNA测序,对鄯善县温室采集的180头烟粉虱进行了生物型鉴定和带毒检测,并构建了双重PCR检测方法。结果显示:吐鲁番市和鄯善县温室发生的番茄黄化曲叶病的病毒种类为番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV),病株带毒率为39.5%。鄯善县温室发生的烟粉虱主要为Q型烟粉虱,带毒率为67.8%,是主要的传毒介体。本研究建立的双重PCR检测技术,能快速有效地确定Q型烟粉虱的生物型和携带TYLCV的情况。     

乙酰胆碱酯酶膜的酶学性质及其对有机磷农药的检测效果

测定自行制备的乙酰胆碱酯酶(AChE)酶液和壳聚糖-AChE酶膜的酶学性质,并以壳聚糖-AChE酶膜分别检测乐果、甲胺磷、敌百虫、敌敌畏、甲基对硫磷5种有机磷农药,探讨采取酶膜进行快速检测有机磷农药残留的可行性.结果显示:壳聚糖-AChE酶膜的KappM为2.8×10-4mol/L,最适pH值为8.0,在pH值为8.0～8.5时活力稳定;最适反应温度为45℃左右,在15～60℃时较为稳定;半衰期达12d,固定化酶膜的实际应用性能较游离酶有较大改善.壳聚糖-AChE酶膜对不同类型的有机磷农药的敏感性差异很大,对甲基对硫磷最为敏感,其pI50为5.57,对其它4种农药pI50为4.0左右;以酶活力抑制率16%为农药检出标准,甲基对硫磷的检出限为0.4mmg/L,其他4种检出限为3～22mg/L,只有甲基对硫磷达到检测要求.