劉琪司+陳敬祥+林同

摘要：松墨天牛（Monochamus alternatus Hope）是危害馬尾松等林木的重大森林害蟲，是松材線蟲的主要傳播媒介。從松墨天牛的分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、分子分類及鑒定、cDNA文庫(kù)與轉(zhuǎn)錄組的構(gòu)建、基因克隆、藥劑脅迫對(duì)基因表達(dá)的影響等5個(gè)方面綜述其在分子生物學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，以促進(jìn)松墨天?；A(chǔ)研究，并為探索松墨天牛安全有效的防治方法提供參考。

關(guān)鍵詞：松墨天牛（Monochamus alternatus Hope）；分子生物學(xué)；基因克??；基因表達(dá)；農(nóng)藥脅迫

中圖分類號(hào)：S763.38；Q785 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）07-1201-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.07.001

Reviews on Molecular Biology of Monochamus alternatus Hope

LIU Qi-si， CHEN Jing-xiang， LIN Tong

（College of Forestry and Landscape Architecture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China）

Abstract： Monochamus alternatus is a major forest pest that damages trees such as Pinus massoniana and is the main medium of pine wood nematode. In the paper，the latest progresses in the field of molecular biology were reviewed from five aspects including fundamental research of molecular biology，molecular classification and identification，construction of cDNA library and transcriptome analyses，gene cloning and insecticides stress on gene expression of M. alternatus et al，which may provide new references for fundamental research and the control of M. alternatus.

Key words： Monochamus alternatus Hope； molecular biology； gene cloning； gene expression； pesticide stress

松墨天牛（Monochamus alternatus Hope），又名松褐天牛、松天牛，隸屬于鞘翅目（Coleoptera）天?？疲–erambycidae）溝脛天牛亞科（Lamiinae），分布于中國(guó)的西藏自治區(qū)以東，河北省以南、東至臺(tái)灣省、南至廣東省區(qū)域；國(guó)外分布于日本、朝鮮、老撾等[1]。主要危害馬尾松（Pinus massoniana）、油松（P. tabulaeformis）、黑松（P. thunbergii）等生長(zhǎng)衰弱的樹木或新伐倒樹木[2]，是中國(guó)南方松林的重要蛀干害蟲。同時(shí)，它又是松樹毀滅性病害松材線蟲[Bursaphelenchus xy-lophilus（Steiner et Buhrer） Nicle]的主要媒介昆蟲。在日本和中國(guó)，該病蟲主要通過(guò)羽化后的松墨天牛成蟲補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和產(chǎn)卵時(shí)造成的傷口侵入健康樹木進(jìn)行自然傳播，給松樹造成重大損失[3，4]。因其為害嚴(yán)重且防治困難已被許多國(guó)家列為檢疫對(duì)象。近年來(lái)，松墨天牛分子生物學(xué)研究進(jìn)展迅速，新的研究成果不斷涌現(xiàn)，本文綜述近3年來(lái)松墨天牛分子生物學(xué)研究的最新進(jìn)展，以促進(jìn)松墨天?；A(chǔ)研究，并為探索松墨天牛安全有效的防治方法提供參考。

1 分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究

1.1 松墨天牛成蟲標(biāo)本保存方法

DNA作為生物體重要的遺傳資源，包含著豐富的生物學(xué)信息，是生物進(jìn)化史的重要記錄者，獲取高質(zhì)量的基因組DNA是開展任何DNA下游工作的前提和基礎(chǔ)。因此，研究昆蟲標(biāo)本的妥善保存方法，以及基因組DNA提取方法，阻止或延緩其基因組DNA的降解，對(duì)深入開展其分子生物學(xué)研究具有重要意義。曲良建等[5]采用SDS-蛋白酶K消化法對(duì)液氮中冷凍保存、無(wú)水乙醇-20 ℃冷凍保存、無(wú)水乙醇室溫保存和干標(biāo)本室溫保存且保存時(shí)間在2年以上的松墨天牛成蟲標(biāo)本基因組DNA進(jìn)行提取，并對(duì)不同保存方式提取的DNA樣本進(jìn)行了質(zhì)量比較和分析。在上述常見的松墨天牛成蟲標(biāo)本4種保存方式中，以液氮中冷凍保存效果最佳，其次為無(wú)水乙醇 -20 ℃冷凍保存，插針干標(biāo)本室溫保藏效果最差。利用昆蟲線粒體基因COⅠ和COⅡ的通用引物從上述DNA中均能夠成功擴(kuò)增出目的片段，測(cè)序結(jié)果證實(shí)擴(kuò)增片段符合預(yù)期。研究結(jié)果表明液氮和無(wú)水乙醇-20 ℃冷凍保存適合松墨天牛成蟲標(biāo)本長(zhǎng)期保存，且不影響后續(xù)的PCR擴(kuò)增和測(cè)序。

1.2 松墨天牛化學(xué)感受組織熒光定量PCR內(nèi)參基因的鑒定

實(shí)時(shí)熒光定量反轉(zhuǎn)錄PCR（RT-qPCR）是分子生物學(xué)領(lǐng)域研究基因表達(dá)的最有效方法之一[6]。在RT-qPCR實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要引入內(nèi)參基因?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行校正和標(biāo)準(zhǔn)化處理。馮波等[7]從松墨天牛轉(zhuǎn)錄組中鑒定出9個(gè)候選內(nèi)參基因（Actin，TUB，18S rRNA，RPS27A，RPS3，RPL10，AK，GAPDH和EFlA），其中后7個(gè)候選內(nèi)參基因在松墨天牛中被首次鑒定。結(jié)果顯示最適合校正松墨天?；瘜W(xué)感受組織中基因表達(dá)數(shù)據(jù)的內(nèi)參基因?yàn)镚APDH和TUB，并且這樣的內(nèi)參基因組合可以用于不同發(fā)育階段和不同性別的不同化學(xué)感受組織。該研究結(jié)果為利用RT-qPCR技術(shù)分析松墨天?；瘜W(xué)感受組織基因相對(duì)表達(dá)量的內(nèi)參基因選擇提供了參考。但不同組織在不同條件下內(nèi)參基因的選擇還要視具體研究情況而定，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

2 分子分類方法及鑒定

2.1 核糖體28S rDNA基因和18S rDNA基因

張健等[8]對(duì)天牛科4亞科32種天牛的28S rDNA基因部分序列進(jìn)行測(cè)定和分析，結(jié)果證明了天牛科各亞科的單系性以及異天牛亞科應(yīng)為較原始類群，并認(rèn)為28S rDNA序列是一種有效的解析天?？聘呒?jí)分類階元系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的分子標(biāo)記。魏子涵等[9]采用18S rDNA（V4、V7區(qū)）分子標(biāo)記，分析和測(cè)定了49種天牛基因序列，并對(duì)天?？偪?科6亞科的70種天?；蛐蛄袠?gòu)建進(jìn)化樹，結(jié)果顯示溝脛天牛亞科（Lamiinae）、天牛亞科（Cerambycinae）、鋸天牛亞科（Prioninae）和瘦天牛科（Disteniidae）為單系性進(jìn)化群，這與傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類結(jié)果相似，證明18S rDNA（V4、V7區(qū)）是探討天牛高級(jí)階元分類有效的分子標(biāo)記。在這兩項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上魏子涵等[10]利用28S rDNA D2和D3區(qū)以及18S rDNA V4和V7區(qū)聯(lián)合序列成功構(gòu)建出了天牛總科高階元的系統(tǒng)發(fā)育樹，表明聯(lián)合序列分析是探討天牛高階元分類的有效方法。

2.2 線粒體COⅠ基因和線粒體COⅡ基因

鄭斯竹等[11]測(cè)定分析了11種墨天牛線粒體DNA細(xì)胞色素氧化酶C亞基Ⅰ基因（COⅠ），構(gòu)建了墨天牛屬的分子進(jìn)化樹，結(jié)果顯示分子結(jié)果與形態(tài)分類結(jié)果相似，本段COⅠ基因可以為墨天牛屬分類階元關(guān)系提供依據(jù)。李京等[12]研究測(cè)得了溝脛天牛亞科部分種類的COⅡ序列，發(fā)現(xiàn)族、屬、種各階元間序列差異適中，具有廣泛的適用性，并認(rèn)為COⅡ基因是溝脛天牛亞科分子系統(tǒng)學(xué)研究的有效工具。

2.3 DNA條形碼在墨天牛鑒定中的應(yīng)用

為了對(duì)進(jìn)境口岸截獲的俄羅斯木材中的墨天牛屬（非中國(guó)種）害蟲進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的鑒定，陳夢(mèng)義等[13]利用DNA條碼試劑盒檢測(cè)技術(shù)，基于墨天牛線粒體COⅠ（線粒體細(xì)胞色素氧化酶亞基I）基因設(shè)計(jì)1對(duì)巢式引物，對(duì)截獲墨天牛屬中的8個(gè)種COⅠ進(jìn)行擴(kuò)增，將擴(kuò)增序列上傳至有害生物信息網(wǎng)站，依據(jù)堿基位點(diǎn)在不同種間的排列和組成的差異，獲得不同種在相應(yīng)位點(diǎn)上的特有堿基，即標(biāo)記性堿基，以此作為區(qū)分墨天牛種的依據(jù)。通過(guò)這種墨天牛屬DNA條碼試劑盒檢測(cè)技術(shù)，可為口岸檢疫鑒定提供有效的技術(shù)手段。

3 轉(zhuǎn)錄組與cDNA文庫(kù)

3.1 松墨天牛轉(zhuǎn)錄組

Lin等[14]通過(guò)Illumina測(cè)序和從頭組裝共獲得48 787條Unigenes序列，平均長(zhǎng)度為721 bp。NR注釋的結(jié)果表明，78.1%的序列與赤擬谷盜的序列相似性最高。Unigenes的GO分類顯示，共有13 485個(gè)轉(zhuǎn)錄本歸屬于至少一個(gè)GO條目，包括60個(gè)功能組，其中在生物過(guò)程中，“細(xì)胞過(guò)程”、“代謝過(guò)程”和“單生物過(guò)程”包含的基因較多；細(xì)胞學(xué)成分中，大多數(shù)基因集中在“細(xì)胞”、“細(xì)胞組分”或“細(xì)胞器”；在分子功能中，“催化活性”和“binding”中的基因最多。代謝通路分析結(jié)果顯示在KEGG中可顯著比對(duì)上18 915個(gè)Unigenes，歸屬于258個(gè)通路，代謝通路中的基因數(shù)量明顯多于其他通路。在NR比對(duì)上的序列中有9 005條歸屬于COG中，25個(gè)COG類別中，與基礎(chǔ)生理和代謝功能相關(guān)的基因最多。在此基礎(chǔ)上，鑒定出與殺蟲劑解毒和殺蟲劑靶標(biāo)酶相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄本。上述研究結(jié)果為克隆和分析松墨天牛新的功能基因奠定了基礎(chǔ)。

3.2 松墨天牛觸角cDNA文庫(kù)

高雄[15]挑取2 052個(gè)單克隆進(jìn)行測(cè)序，得到1 133條Unigenes，其中多拷貝contigs有276個(gè)，單拷貝singlets有857個(gè)。通過(guò)預(yù)測(cè)開放閱讀框，計(jì)算得到松褐天牛觸角cDNA文庫(kù)GC含量為41.8%。通過(guò)與COG功能比對(duì)350條Unigenes被分到了21個(gè)功能類群。

王娟[16]構(gòu)建了松褐天牛觸角轉(zhuǎn)錄組，共獲得85 869條contigs序列，平均長(zhǎng)度為297 bp；獲得37 242條Unigenes序列，平均長(zhǎng)度為669 bp。NR注釋的結(jié)果表明，94.3%的Unigenes與赤擬谷盜[Tribolium castaneum（Herbst）]和中歐山松大小蠹（Dendroctonus ponderosae Hopkins）的Unigenes相似性最高。對(duì)Unigenes按照COG功能注釋，可分為25個(gè)功能群，其中一般功能預(yù)測(cè)類，復(fù)制、重組和修復(fù)類包含的Unigenes個(gè)數(shù)最多。進(jìn)一步篩選比對(duì)共獲得OBPs基因全長(zhǎng)序列25條，片段序列4條；化學(xué)感受蛋白（CSPs）全長(zhǎng)序列8條，片段序列4條；氣味受體（ORs）全長(zhǎng)序列1條，片段序列8條；1條感覺神經(jīng)元膜蛋白（SNMPs）全長(zhǎng)序列。上述研究結(jié)果為開展松褐天牛氣味結(jié)合蛋白和嗅覺識(shí)別機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ)。

4 基因克隆

4.1 氣味結(jié)合蛋白基因

利用引誘劑可以有效地防治松褐天牛。為進(jìn)一步加強(qiáng)引誘劑和天敵的應(yīng)用研究，研究人員開展了關(guān)于松褐天牛氣味結(jié)合蛋白的初步研究工作，以期通過(guò)對(duì)松褐天牛嗅覺識(shí)別機(jī)制的研究，為有效開發(fā)更加適合的引誘劑提供研究基礎(chǔ)。

錢凱等[17]通過(guò)配體結(jié)合位點(diǎn)推測(cè)Minus-C OBP蛋白亞家族的MaltOBP2和MaltOBP6兩個(gè)基因具有不同的生理功能；通過(guò)組織表達(dá)譜結(jié)果推測(cè)這兩個(gè)OBP基因在松墨天牛中的功能不僅僅局限于嗅覺識(shí)別，或還有味覺感受、化學(xué)感受等其他生理功能。該研究結(jié)果為兩個(gè)OBP蛋白的結(jié)構(gòu)和功能研究奠定了基礎(chǔ)，為探索松墨天牛的化學(xué)感受機(jī)制提供了條件。

Gao等[18]克隆得到了松墨天牛4個(gè)OBPs基因MaltOBP2、MaltOBP3、MaltOBP4和MaltOBP5的全長(zhǎng)，成功構(gòu)建松褐天牛OBPs基因原核表達(dá)載體pGEX-6p-1-MaltOBPx，并通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)以1-NPN為探針研究MaltOBP3和MaltOBP5與17種揮發(fā)物的結(jié)合能力。結(jié)果表明，MaltOBP3和MaltOBP5能特異性地結(jié)合部分寄主揮發(fā)物，它們可能與松墨天牛的寄主選擇和定位有關(guān)。但尚未涉及對(duì)其功能的研究[18]。

王娟[16]成功克隆了松褐天牛Malt OBP9、Malt OBP10、Malt OBP19、Malt OBP21、Malt OBP24基因，其中Malt OBP9和Malt OBP21屬于Minus-C OBPs，Malt OBP10屬于Classic OBPs，Malt OBP19和Malt OBP24屬于Plus-C OBPs。利用熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)定這5個(gè)Malt OBPs在中性和酸性pH環(huán)境下與18種寄主植物揮發(fā)物單體的結(jié)合特性。結(jié)果顯示5個(gè)Malt OBPs在中性pH環(huán)境下與揮發(fā)物的結(jié)合能力高于酸性pH環(huán)境。在中性條件下，Minus-C OBPs家族的2個(gè)Malt OBPs結(jié)合特性方面表現(xiàn)較為一致；Plus-C OBPs家族的2個(gè)Malt OBPs結(jié)合特性方面表現(xiàn)出較大差異。

以上研究均在松墨天牛觸角cDNA文庫(kù)和轉(zhuǎn)錄組的構(gòu)建基礎(chǔ)上開展，為明確松褐天牛氣味結(jié)合蛋白的功能，研制行為調(diào)節(jié)劑，以及明確氣味結(jié)合蛋白在昆蟲體內(nèi)的功能奠定了重要基礎(chǔ)。

4.2 肌鈣蛋白基因與原肌球蛋白基因

肌鈣蛋白（Troponin，Tn）是與骨骼肌和心肌收縮有關(guān)的調(diào)節(jié)蛋白，主要調(diào)節(jié)肌肉的收縮和舒張。由于昆蟲飛行肌以很高的收縮頻率運(yùn)行，肌鈣蛋白的激發(fā)和松弛的調(diào)節(jié)就發(fā)揮尤其重要的作用[19]。原肌球蛋白（tropomyosin，Tm）是細(xì)肌絲中與肌動(dòng)蛋白的結(jié)合蛋白，在肌肉收縮中起重要調(diào)節(jié)作用。

吳華俊等[20]研究推測(cè)松墨天牛肌纖維中存在多種TnT轉(zhuǎn)錄本，它們與其他調(diào)控因子共同影響肌肉的收縮。但MaTnT有多少轉(zhuǎn)錄本，MaTnT轉(zhuǎn)錄的時(shí)空表達(dá)模式如何，以及MaTnT如何與原肌球蛋白互作等仍需要進(jìn)一步研究。吳華俊等[21]還從已經(jīng)構(gòu)建的松墨天牛cDNA文庫(kù)中篩選并鑒定了一個(gè)肌球蛋白輕鏈2基因，命名為MaMLC-2。軟件預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)MaMLC-2屬于肌鈣蛋白C超家族成員。該研究發(fā)現(xiàn)MLC-2蛋白具有保守地結(jié)合Ca2+的功能，其在成蟲足中的表達(dá)量最高，這與足是主要的運(yùn)動(dòng)器官，含有豐富的肌肉蛋白有關(guān)。羅淋淋等[22]研究推測(cè)松墨天牛在取食松科植物的時(shí)候，原肌球蛋白能夠促使松樹產(chǎn)生誘導(dǎo)性防御。

4.3 其他基因

許雯等[23]分析了松墨天牛表皮蛋白（MoalICP）基因在幼蟲各組織中的表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)MoalICP在這些組織中均有表達(dá)，說(shuō)明其表達(dá)產(chǎn)物可能參與相應(yīng)器官的結(jié)構(gòu)形成、蛻皮與變態(tài)，也可能與阻止外來(lái)物質(zhì)（如農(nóng)藥）的侵入有關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)體壁中表皮蛋白基因表達(dá)量不是最高的，在脂肪體中的表達(dá)量更高，推測(cè)脂肪中的表皮蛋白基因參與表皮滲透能力更加顯著，與抗藥性的產(chǎn)生關(guān)系密切。羅淋淋等[24]在松墨天牛鐵蛋白亞基中發(fā)現(xiàn)了1個(gè)糖基化位點(diǎn)。昆蟲鐵蛋白亞基在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和血淋巴中，通常糖基化，這可能增強(qiáng)其穩(wěn)定性，并且有助于在胞內(nèi)靶向目標(biāo)和受體結(jié)合[25]。蔡紫玲等[26]研究發(fā)現(xiàn)松墨天牛葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶（MaGP1）為親水蛋白，含有活性位點(diǎn)、變構(gòu)位點(diǎn)、活性部位蓋子和兩個(gè)多膚結(jié)合位點(diǎn)5個(gè)功能位點(diǎn)，為進(jìn)一步研究MaGPI的分子功能提供了依據(jù)。

5 農(nóng)藥脅迫對(duì)松墨天?；虮磉_(dá)的影響

5.1 肌肉LIM蛋白基因

昆蟲LIM蛋白具有許多類似于脊椎動(dòng)物肌肉蛋白的特征，有調(diào)控昆蟲飛行的作用。羅淋淋等[27]通過(guò)PT-qPCR方法研究在農(nóng)藥脅迫下松墨天牛LIM基因（MaLIM）的相對(duì)表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)噻蟲啉的抑制作用最大。研究推測(cè)，在農(nóng)藥亞致死劑量作用下，松墨天牛蛹期蛻皮過(guò)程和生長(zhǎng)發(fā)育功能會(huì)受到顯著影響。

5.2 延伸因子2（EF-2）基因

延伸因子（elongation factor，EF）是參與蛋白合成過(guò)程中肽鏈延伸的蛋白因子，在所有多細(xì)胞生物體的新陳代謝過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用，它包括延伸因子EF-1和延伸因子EF-2[28]。EF-2的正常表達(dá)關(guān)系到機(jī)體細(xì)胞的生長(zhǎng)及蛋白質(zhì)的合成。羅淋淋等[29]檢測(cè)了經(jīng)農(nóng)藥脅迫后，EF-2 mRNA在松墨天牛成蟲中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示該基因在啶蟲脒作用后的相對(duì)表達(dá)量最高，其次是殺蟲雙，綠僵菌和白僵菌的脅迫作用無(wú)顯著差異，毒死蜱和滅多威的作用效果較弱。不同殺蟲劑作用下均導(dǎo)致該基因上調(diào)表達(dá)，這可能是松墨天牛產(chǎn)生的自我保護(hù)反應(yīng)。

5.3 包囊蛋白基因

包囊是無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)抗外源物質(zhì)的主要防御反應(yīng)，包囊蛋白（encapsulation-relating protein，ERP）是昆蟲產(chǎn)生包囊反應(yīng)時(shí)最先在外來(lái)物周圍積聚的蛋白[30]。毛珊珊等[31]檢測(cè)發(fā)現(xiàn)松墨天牛ERP（MaERP）經(jīng)澳氰菊酷、磷化鋁、Bt、印楠素、綠僵菌脅迫后，上調(diào)表達(dá)；經(jīng)阿維菌素脅迫后，下調(diào)表達(dá)。該研究為進(jìn)一步研究MaERP基因在松墨天牛防御過(guò)程中的作用奠定了基礎(chǔ)，可為探索松墨天牛免疫系統(tǒng)與分子毒理互作關(guān)系提供參考。

5.4 核糖體蛋白（RPS15A）基因

核糖體（Ribosome）是細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)合成的重要細(xì)胞器。核糖體蛋白（Ribosomal protein，RP）和核糖體研究一直是遺傳學(xué)研究的重要領(lǐng)域。羅淋淋等[32]利用RT-qPCR分析了松墨天牛成蟲核糖體蛋白（RPS15A）基因在農(nóng)藥脅迫下的表達(dá)量，結(jié)果表明，僅溴氰菊酯處理組上調(diào)表達(dá)。但核糖體蛋白表達(dá)量與殺蟲劑抗性的關(guān)系究竟如何，是通過(guò)核糖體蛋白與殺蟲劑結(jié)合起作用，還是通過(guò)核糖體蛋白質(zhì)間的作用而發(fā)揮抗性作用，抑或?yàn)槠渌饔脵C(jī)制還需進(jìn)一步探究。

5.5 氯胺磷、吡蟲啉、溴氰菊酯脅迫下對(duì)基因表達(dá)的影響

氯胺磷低毒、高效、安全，是中國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有機(jī)磷殺蟲劑創(chuàng)新品種；吡蟲啉是新煙堿類殺蟲劑，已成為中國(guó)取代劇毒有機(jī)磷殺蟲劑的骨干品種；溴氰菊酯是擬除蟲菊酯類殺蟲劑，能殺滅對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥等產(chǎn)生抗藥性的害蟲。Lin等[33-35]比較研究松墨天牛對(duì)這3種農(nóng)藥分子響應(yīng)的差異，篩選出差異基因和分子靶標(biāo)。研究結(jié)果表明，細(xì)胞色素氧化酶亞基I基因在解毒代謝中有特殊作用，表皮蛋白基因沒有參與對(duì)這3種農(nóng)藥的抗性；ATP合酶亞基D基因、線粒體?；d體蛋白1基因等氧化磷酸化通路基因下調(diào)，說(shuō)明氧化磷酸化引發(fā)了毒理學(xué)變化，這些蛋白質(zhì)磷酸化的影響可能是有機(jī)磷農(nóng)藥、吡蟲啉、溴氰菊酯的毒性機(jī)制之一，改變昆蟲磷酸化水平的蛋白質(zhì)可能是這些殺蟲劑的非傳統(tǒng)靶標(biāo)；吡蟲啉、氯胺磷脅迫下，編碼絲氨酸蛋白酶、細(xì)胞色素P450還原酶、保幼激素酯酶、過(guò)氧化物酶和硫氧還蛋白半胱氨酸蛋白酶的基因轉(zhuǎn)錄水平下降，表明這兩種農(nóng)藥可延緩抗藥性并阻礙松墨天牛的發(fā)育；GO富集比較分析表明，在3種農(nóng)藥脅迫下，分子功能中“催化活性”富集的基因最多，細(xì)胞成分中“細(xì)胞”和“細(xì)胞組分”富集的基因最多，而生物學(xué)過(guò)程中，3種農(nóng)藥富集的GO不一致，這表明3種農(nóng)藥在對(duì)松墨天牛的毒性機(jī)理上有較大差別。

上述研究使用基因芯片作為研究平臺(tái)，具有集約化、系統(tǒng)化和高通量分析的優(yōu)點(diǎn)，為鑒定新農(nóng)藥、確定農(nóng)藥的生物選擇性奠定理論基礎(chǔ)；對(duì)以不同類型農(nóng)藥的準(zhǔn)確的分子靶標(biāo)為基礎(chǔ)和依據(jù)，科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理地選用和交替使用不同殺蟲機(jī)理的農(nóng)藥，有針對(duì)性地防治害蟲，避免或延緩害蟲的抗藥性，提高防治效果等具有重要意義。

6 展望

近3年來(lái)，松墨天牛分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究從個(gè)別基因的克隆發(fā)展到轉(zhuǎn)錄組水平，為高通量研究基因奠定了基礎(chǔ)；從單純的生物信息學(xué)分析發(fā)展到結(jié)合生理學(xué)、毒理學(xué)及化學(xué)生態(tài)學(xué)等綜合研究，充分展示了分子生物學(xué)的研究?jī)?yōu)勢(shì)。基因芯片作為一種研究平臺(tái)，可用于分子毒理學(xué)研究，有助于新型殺蟲劑的開發(fā)和推廣應(yīng)用。此外，借助于分子分類方法，可對(duì)傳統(tǒng)形態(tài)分類學(xué)進(jìn)行有益的佐證和完善；松墨天牛保存方法和RT-qPCR內(nèi)參基因的篩選等基礎(chǔ)研究對(duì)松墨天牛分子生物學(xué)起到一定的推動(dòng)作用。

分子生物學(xué)既是一種研究手段，也是一個(gè)重要的研究方向。松墨天牛分子生物學(xué)的研究日益深入，必然會(huì)對(duì)松墨天牛生物學(xué)、生理生化、化學(xué)生態(tài)等起到重要的引領(lǐng)作用，并以此為基礎(chǔ)，為松墨天牛的綜合治理提供理論支撐和應(yīng)用參考。

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