小菜蛾的研究及初步探討

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1、小菜蛾的研究及初步探討姓名:杜亞瓊專業(yè):遺傳學(xué)導(dǎo)師:程羅根所講內(nèi)容一小菜蛾的研究概述二小菜蛾的泛素結(jié)構(gòu)基因分析三2010“試管嬰兒之父”獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)一小菜蛾的研究概述1.1小菜蛾鱗翅目菜蛾科，英文名：Diamondbackmoth；學(xué)名：Plutellaxylostella(L.)；別名：小青蟲、兩頭尖。世界性遷飛害蟲，主要為害甘藍(lán)、白菜、油菜、蘿卜等十字花科植物。1.2小菜蛾的為害特點(diǎn)為害特點(diǎn)：初齡幼蟲僅取食葉肉，留下表皮，在菜葉上形成一個(gè)個(gè)透明的斑，“開天窗”.3～4齡幼蟲可將菜葉食成孔洞和缺刻，嚴(yán)重

2、時(shí)全葉被吃成網(wǎng)狀。在苗期常集中心葉為害，影響包心。在留種株上，為害嫩莖、幼莢和籽粒。1.3小菜蛾的防治方法1、農(nóng)業(yè)防治2、物理防治3、生物防治4、藥劑防治二小菜蛾的生物防治2.1背景害蟲綜合治理(IPM)是控制害蟲的有效途徑和策略,生物防治是IPM的一個(gè)重要組成部分,結(jié)合生物防治將各種控制措施有效合理地應(yīng)用到整個(gè)體系中,也是IPM取得成功的關(guān)鍵.昆蟲對(duì)殺蟲劑的抗藥性是在藥劑的長(zhǎng)期選擇作用下，昆蟲產(chǎn)生的一種生態(tài)適應(yīng)和進(jìn)化現(xiàn)象。這種復(fù)雜的選擇過程顯然與多種代謝和調(diào)節(jié)相關(guān)，需要多種蛋白質(zhì)和酶的參與.研究發(fā)現(xiàn):在小

3、菜蛾控制抗藥性的過程中有一些泛素-蛋白酶系統(tǒng)發(fā)生重要作用泛素-蛋白酶系統(tǒng)(ubiquitinproteasomepathway，UPP)是存在于所有真核生物細(xì)胞的調(diào)控系統(tǒng)。泛素體系與生物脅迫和非生物脅迫也有著密切的關(guān)系。2.2泛素(ubiquitin)功能:主要功能是標(biāo)記需要分解掉的蛋白質(zhì)，使其被水解.當(dāng)附有泛素的蛋白質(zhì)移動(dòng)到桶狀的蛋白酶的時(shí)候，蛋白酶就會(huì)將該蛋白質(zhì)水解。泛素也可以標(biāo)記跨膜蛋白，如受體將其從細(xì)胞膜上除去.組成:泛素76個(gè)氨基酸組成，分子量大約8500道爾頓。它在真核生物中具有高度保留性，人類

4、和酵母的泛素有96%的相似性。酶解過程:需要被蛋白酶體降解的蛋白質(zhì)會(huì)先被連接上泛素作為標(biāo)記，即蛋白質(zhì)上的一個(gè)賴氨酸與泛素之間形成共價(jià)連接。這一過程是一個(gè)三酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，即需要有由三個(gè)酶E1.E2.E3.2.3小菜蛾的泛素機(jī)構(gòu)基因分析真核細(xì)胞中編碼泛素的基因有兩種類型，第一類基因編碼單體泛素，多個(gè)泛素基因在染色體上頭尾相接形成多個(gè)泛素基因的重復(fù)序列，常稱為多聚泛素基因。這類基因的表達(dá)受環(huán)境脅迫、胞內(nèi)代謝狀況和細(xì)胞分裂周期等多種因素的調(diào)節(jié)；第二類基因是一種融合基因，該基因的表達(dá)產(chǎn)物是一個(gè)泛素分子的C-末端連接著一

5、段由52或76～81個(gè)氨基酸殘基組成的擴(kuò)展肽，擴(kuò)展肽被特殊的酶切割下來(lái)，形成80S核糖體的組分.2.4小菜蛾泛素基因的研究目標(biāo)2.4.1獲得小菜蛾的UBI1、UBI2、UBI3和UBI4基因的完整序列.2.4.2得到小菜蛾抗溴氰菊酯品系、敏感品系的泛素化蛋白質(zhì)組以及在兩種不同品系中差異表達(dá)的泛素蛋白質(zhì)及其功能類型.2.4.3根據(jù)現(xiàn)有研究資料和數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)所篩選并經(jīng)過驗(yàn)證的差異表達(dá)蛋白質(zhì)的作用方式和生化途徑進(jìn)行分析，闡明小菜蛾對(duì)溴氰菊酯的抗性機(jī)理，為有效預(yù)防和可持續(xù)性地治理抗性提供理論基礎(chǔ)。2.5克隆小菜蛾泛素

6、基因根據(jù)已知的人、果蠅、牛及鱗翅目昆蟲等泛素蛋白氨基酸序列的高度保守性，設(shè)計(jì)一對(duì)簡(jiǎn)并引物，成功地克隆了小菜蛾P(guān)lutellaxylostella（L.）抗溴氰菊酯品系和敏感品系的泛素基因序列，利用westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR證實(shí)，不同品系小菜蛾泛素基因的核苷酸序列和氨基酸序列等均存在差異，不同品系泛素基因的表達(dá)量存在明顯差異.2.6小菜蛾泛素研究擬解決問題2.6.1初步摸清在溴氰菊酯作用下泛素化蛋白質(zhì)的變化及其功能類型，分析其與抗藥性的關(guān)系，篩選抗性遺傳標(biāo)記；2.6.2根據(jù)對(duì)小菜蛾泛素基因家族

7、的克隆，分析在溴氰菊酯作用下序列和表達(dá)發(fā)生變化的泛素基因，為深入研究昆蟲的抗藥性與泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。三2010“試管嬰兒之父”獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院４日宣布，將２０１０年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予有“試管嬰兒之父”之稱的英國(guó)生理學(xué)家羅伯特愛德華茲。3.1"試管嬰兒"的誕生1978年7月25日午夜，英國(guó)Oldham總醫(yī)院被無(wú)數(shù)記者包圍得水泄不通，很多人帶著帳篷在醫(yī)院外面的草坪上過夜，他們即將見證第一個(gè)試管嬰兒的誕生。午夜，隨著第一聲嬰兒的啼哭，人類的生殖技術(shù)史進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。作為

8、試管嬰兒之父，羅伯特·愛德華茲（RbertG.Edwards）和帕特里克·斯臺(tái)普托（PatrickSteptoe）既得到了崇高的贊譽(yù)，也飽受批評(píng)和攻擊。直到32年后的今天，他們的發(fā)現(xiàn)仍然褒貶不一，有人奇怪為什么愛德華茲能夠獲得諾貝爾獎(jiǎng)，有人則奇怪，為什么直到今天他才獲獎(jiǎng)。3.2飽受非議的"試管嬰兒之父"愛德華的故事愛德華茲的獲獎(jiǎng)被認(rèn)為是“眾望所歸”——“試管嬰兒”技術(shù)使醫(yī)療手段治療不育癥成為可能，堪稱現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展