家蚕两种类型乙酰胆碱酯酶基因的分析

论文摘要

乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,AChE,EC3.1.1.7.）是昆虫神经传导中的一种关键酶,在胆碱能神经突触间,通过催化神经递质乙酰胆碱（acetylcholine,ATCh）来维持神经冲动的正常传递。AChE是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的作用靶标。由于杀虫剂的大规模长期的使用,不仅带来巨大的环境污染,而且导致许多种昆虫对杀虫剂产生了抗性。家蚕是农业生态系统中对农药十分敏感的重要经济昆虫,也是我国农药登记中所列环境生态的非靶标生物之一。农、林害虫中约有70%的种属于鳞翅目,而家蚕作为鳞翅目昆虫的代表已有长久历史,所以研究家蚕的乙酰胆碱酯酶基因,可为开发对害虫高效而对环境没有污染的新型药剂提供科学依据,不仅可以缩短药剂研发周期,大幅降低研发成本,还可望开拓农林害虫新的防治途径。本研究以家蚕乙酰胆碱酯酶作为研究对象,初步研究了家蚕乙酰胆碱酯酶的生化特性,并设计了特异性的引物,首次扩增得到家蚕两种类型的ace基因,为家蚕中存在两个ace的编码坐位提供了证据,与家蚕基因组数据库进行比对后发现了家蚕aces的基因结构;同时将两个基因分别转入大肠杆菌和昆虫细胞进行了表达研究,制备了多克隆抗体,初步研究了在细胞中表达的家蚕乙酰胆碱酯酶的功能。同时我们表达并回收了家蝇的乙酰胆碱酯酶。主要研究结果如下: 1 对家蚕乙酰胆碱酯酶（AChE）的生化特性进行了研究,结果表明,家蚕AChE水解乙酰胆碱（ATCh）的效率明显高于丙酰胆碱（PTCh）和丁酰胆碱（BTCh）。在pH8.0和37℃下,酶的活力最高,对氧磷和毒扁豆碱对家蚕AChE酶的抑制中浓度I50分别为9.8×10-7M和4.8×10-7M,同时与蜜蜂和家蝇等昆虫比较的结果,表明家蚕的乙酰胆碱酯酶的活性只维持在较低的水平,这可能也是家蚕对有机磷及氨基甲酸酯类杀虫剂很敏感的一个原因。 2 首次克隆到编码家蚕乙酰胆碱酯酶的两个基因,分别命名为Bmace1和Bmace2,为家蚕乙酰胆碱酯酶的双基因编码提供了直接的证据。1型家蚕乙酰胆碱酯酶基因全长3851bp,被2个内含子隔开。2型家蚕ace基因全长大约27kb,基因内含有5个内含子。Bmace1基因编码区全长为2052bp,预计编码683个氨基酸残基,Signal P预测到一个17氨基酸残基的信号肽。Bmace2编码区长度为

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 第一章 乙酰胆碱酯酶的结构与功能
• 第二章 乙酰胆碱酯酶与昆虫对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性
• 第三章 靶标抗性点突变基因型检测技术
• 第二部分 研究背景、内容和技术路线
• 第四章 立题依据、研究内容和技术路线
• 第三部分 研究内容
• 第五章 家蚕乙酰胆碱酯酶的生化特性研究
• 第六章 家蚕两种类型乙酰胆碱酯酶基因的克隆和序列分析
• 第七章 家蚕乙酰胆碱酯酶基因在大肠杆菌的表达及多克隆抗体的制备
• 第八章 家蚕乙酰胆碱酯酶基因在BAC—TO—BAC系统中的表达
• 第九章 家蝇敏感品系乙酰胆碱酯酶基因的克隆表达、纯化和功能分析
• 第十章 家蚕乙酰胆碱酯酶基因的分子进化分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢