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林州山楂园桃小食心虫发生规律及性诱剂防控技术

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安阳工学院学报 2024年第2期23卷 121-124页

作者：郑运祥李家祺薛爽李瑞敏张元臣安阳市园林绿化科研所河南安阳455000 林州市科技创新服务中心河南林州456550 安阳工学院河南安阳455000 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站河南林州456550

桃小食心虫是危害山楂果实的重要害虫之一。研究分析了该虫在河南林州山楂树上的发生规律,同时明确了诱芯种类、高度和性诱芯悬挂数量对桃小食心虫成虫的诱集效果。结果表明,桃小食心虫在每年发生1~2代,山楂树上主要有1个发生高峰,在8... 详细信息

桃小食心虫是危害山楂果实的重要害虫之一。研究分析了该虫在河南林州山楂树上的发生规律,同时明确了诱芯种类、高度和性诱芯悬挂数量对桃小食心虫成虫的诱集效果。结果表明,桃小食心虫在每年发生1~2代,山楂树上主要有1个发生高峰,在8月10日前后为防治关键期。3种诱芯诱虫效果没有显著性差异,2 m悬挂诱芯效果最好,诱芯数量对桃小食心虫的诱集数量没有明显影响。

关键词：桃小食心虫山楂诱芯发生规律

汤川瘿蜂寄生性天敌调查及其优势天敌长尾小蜂生物学特性

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林业科学 2023年第6期59卷 112-117页

作者：张元臣鲍梦楠薛爽王璞王兴云张坤朋王景顺安阳工学院生物与食品工程学院安阳455000 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站林州456550 南京林业大学生物与环境学院南京210037

【目的】明确汤川瘿蜂虫瘿内寄生性天敌种类,研究其优势天敌的生物学特性,为利用寄生性天敌防治汤川瘿蜂提供科学依据。【方法】对汤川瘿蜂虫瘿进行林间调查、室内解剖和室内试验,明确虫瘿内寄生性天敌种类及其优势天敌长尾小蜂的生物... 详细信息

【目的】明确汤川瘿蜂虫瘿内寄生性天敌种类,研究其优势天敌的生物学特性,为利用寄生性天敌防治汤川瘿蜂提供科学依据。【方法】对汤川瘿蜂虫瘿进行林间调查、室内解剖和室内试验,明确虫瘿内寄生性天敌种类及其优势天敌长尾小蜂的生物学特性。【结果】汤川瘿蜂无性世代虫瘿内主要有长尾小蜂、金小蜂和啮小蜂3种寄生性天敌,其中长尾小蜂为优势天敌。长尾小蜂1年发生1代,以幼虫在无性虫瘿内越冬,越冬成虫10月下旬开始出瘿,产卵于无性虫瘿内。2019和2020年连续2年虫瘿调查发现,长尾小蜂对汤川瘿蜂无性世代寄生率分别为18.00%和21.86%。寄生蜂羽化期持续81~85天,雌雄虫羽化高峰期分别在11月下旬和11月中旬,羽化时间集中在上午8:00―12:00,雌雄性比为1∶2。长尾小蜂善跳跃,有假死性,雌雄成虫羽化后当天即可交配,有多次交配现象。补充蜂蜜水可显著延长雄性长尾小蜂寿命,对雌性长尾小蜂寿命没有显著影响。【结论】汤川瘿蜂无性世代虫瘿内有长尾小蜂、金小蜂和啮小蜂3种寄生性天敌,长尾小蜂对汤川瘿蜂寄生率最高,为优势寄生蜂种,可作为防治汤川瘿蜂的重要手段。

关键词：汤川瘿蜂长尾小蜂虫瘿生物学特性寄生天敌

产教融合背景下高校学生就业能力提升路径探究——以安阳工学院生物技术专业为例

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河南教育（高教版）（中） 2023年第7期 71-73页

作者：薛爽刘震张元臣安阳工学院生物与食品工程学院河南安阳455000

产教融合以“产”为基础和前提,以“教”为途径和方法,将“产、学、研”进行了有机统一,既符合当下各专业市场、企业发展的需要和趋势,又在校企合作的过程中,为学生提供了更为科学的教学体系和全方位的教学资源,帮助学生在“知行合一”... 详细信息

产教融合以“产”为基础和前提,以“教”为途径和方法,将“产、学、研”进行了有机统一,既符合当下各专业市场、企业发展的需要和趋势,又在校企合作的过程中,为学生提供了更为科学的教学体系和全方位的教学资源,帮助学生在“知行合一”中增强实践能力和就业能力。为了更好地提升生物技术专业学生的就业能力,本研究对现阶段生物技术专业产教融合教学现状进行了分析,并进一步探讨了产教融合背景下高校学生就业能力的提升路径,以供参考。

关键词：产教融合生物技术专业就业能力提升

黏虫新型抗菌肽Mysdiap基因克隆、序列分析及原核表达

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华北农学报 2023年第6期38卷 184-191页

作者：张元臣胡梦杰薛爽郭文军沈红王景顺安阳工学院生物与食品工程学院河南安阳455000 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站河南林州456550 河南省安阳市殷都区自然资源局河南安阳455000 洛阳市森林病虫害防治检疫站河南洛阳471000

利用反转录PCR(RT-PCR)和末端快速扩增(RACE)技术从三龄黏虫体内获得新型抗菌肽Diapausin基因的全长序列,利用生物信息学软件对该序列进行分析,并用原核表达体系对其进行诱导表达,为探究该基因的结构和功能提供理论参考。结果表明,成功... 详细信息

利用反转录PCR(RT-PCR)和末端快速扩增(RACE)技术从三龄黏虫体内获得新型抗菌肽Diapausin基因的全长序列,利用生物信息学软件对该序列进行分析,并用原核表达体系对其进行诱导表达,为探究该基因的结构和功能提供理论参考。结果表明,成功克隆到了黏虫新型抗菌肽Diapausin基因,命名为Mysdiap(GenBank登录号:AZJ51075)。该基因全长537 bp,其中5′端和3′端非编码区分别为63,279 bp,开放阅读框全长195 bp,编码64个氨基酸残基,预测蛋白质分子质量为7.13 ku,等电点为5.59。Mysdiap的N端前24个氨基酸残基为信号肽序列。多重联配结果表明,Mysdiap氨基酸序列中具有高度保守区域ECCRAHG。成功构建了pET-Mysdiap重组表达质粒,并在大肠杆菌中用IPTG诱导其表达,表达的重组蛋白分子质量在20 ku左右,以包涵体和可溶性蛋白形式存在。综上,从黏虫中克隆获得了新型抗菌肽基因Mysdiap的全长序列,并在大肠杆菌中成功诱导其表达。

关键词：黏虫抗菌肽 Diapausin基因基因克隆原核表达

黏虫clip型丝氨酸蛋白酶基因的克隆及原核表达

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华北农学报 2022年第1期37卷 195-201页

作者：连凯琪纪爽周玲玲时志琪王飞张元臣安阳工学院生物与食品工程学院河南安阳455000 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站河南林州456550

为了克隆黏虫丝氨酸蛋白酶的全基因序列,并进行原核表达,以黏虫为研究对象,利用RT-PCR扩增丝氨酸蛋白酶的部分基因,进而通过RACE技术,得到丝氨酸蛋白酶全基因,通过Blast等软件对获得基因序列和推导的蛋白质序列进行分析,并利用大肠杆菌... 详细信息

为了克隆黏虫丝氨酸蛋白酶的全基因序列,并进行原核表达,以黏虫为研究对象,利用RT-PCR扩增丝氨酸蛋白酶的部分基因,进而通过RACE技术,得到丝氨酸蛋白酶全基因,通过Blast等软件对获得基因序列和推导的蛋白质序列进行分析,并利用大肠杆菌表达系统对其进行表达。结果表明,成功克隆黏虫丝氨酸蛋白酶全基因,将其命名为MsPG,序列全长2010 bp,开放阅读框为1593 bp,编码530个氨基酸,蛋白质分子质量为67.6 ku,等电点为7.63,且具有含6个半胱氨酸的clip结构域,推测其为clip型丝氨酸蛋白酶。MsPG氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫序列一致性在70.00%~91.92%,其中与烟芽夜蛾(GenBank登录号:PCG78401.1)序列一致性最高,达到91.92%。成功构建重组质粒pET30a(+)-MsPG,其在大肠杆菌原核表达系统中0.1 mmol/L IPTG诱导下的最佳表达温度是25℃。综上,黏虫丝氨酸蛋白酶MsPG具有丝氨酸蛋白酶家族保守的功能位点,且能够在体外进行原核表达。

关键词：黏虫丝氨酸蛋白酶基因克隆序列分析原核表达

棉蚜ATP合成酶基因AgoATPb的克隆与表达

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浙江农业学报 2022年第2期34卷 329-336页

作者：杨卫军董艳蕾吴秋芳张美玲韩丽滨张元臣安阳工学院生物与食品工程学院河南安阳455000 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站河南林州456550

为确定棉蚜(Aphis gossypii)ATP合成酶B亚基基因在棉蚜不同组织和日龄,以及取食不同植物的表达情况,以棉蚜为研究对象,采用RT-PCR和RACE技术获得AgoATPb的全长cDNA序列,通过Expasy、SignalP-4.0 Server等在线工具对其进行了生物信息学分... 详细信息

为确定棉蚜(Aphis gossypii)ATP合成酶B亚基基因在棉蚜不同组织和日龄,以及取食不同植物的表达情况,以棉蚜为研究对象,采用RT-PCR和RACE技术获得AgoATPb的全长cDNA序列,通过Expasy、SignalP-4.0 Server等在线工具对其进行了生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR技术研究了该基因在棉蚜不同组织和不同日龄,以及在不同植物上取食的表达水平。结果表明,棉蚜AgoATPb基因全长cDNA序列为1247 bp,开放阅读框(ORF)长度为822 bp,编码274个氨基酸,5′端非编码区长128 bp,3′端非编码区长297 bp,理论分子量为31.40 ku,等电点为8.95,无信号肽和跨膜区域。氨基酸序列比对结果表明,棉蚜AgoATPb与其他昆虫同源基因编码蛋白的氨基酸序列一致性为47%~99%。除了不在胚胎表达外,AgoATPb基因在棉蚜其他日龄和不同组织均有表达,且在不同日龄间与不同组织表达水平存在显著差异。取食不同植物后棉蚜AgoATPb基因表达水平存在显著差异,取食棉花表达水平最高,其次是黄瓜和西葫芦,取食甜瓜表达水平最低,推测该基因可能与棉蚜适应寄主植物有关。

关键词：棉蚜 ATP合成酶B亚基生物信息学基因克隆,寄主

烟夜蛾气味受体基因和精氨酸激酶基因的克隆与表达分析

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烟夜蛾气味受体基因和精氨酸激酶基因的克隆与表达分析

作者：张元臣河南农业大学

学位级别：硕士

昆虫的嗅觉系统是一个高度专一和极其灵敏的化学检测器,可以识别环境中特异性的化学气味分子,并依此作为觅食、求偶、选择寄主及产卵场所和躲避天敌的信息,因此开展气味受体研究,对于探明昆虫识别气味分子机理有重要的意义;而在昆虫识... 详细信息

昆虫的嗅觉系统是一个高度专一和极其灵敏的化学检测器,可以识别环境中特异性的化学气味分子,并依此作为觅食、求偶、选择寄主及产卵场所和躲避天敌的信息,因此开展气味受体研究,对于探明昆虫识别气味分子机理有重要的意义;而在昆虫识别气味分子的过程中,气味受体引起的下游反应和气味结合蛋白对气味分子运输都需要能量的参与,而精氨酸激酶在能量代谢过程中起重要作用,对二者进行研究期望为昆虫识别气味分子过程的探明提供一些试验依据。本文主要研究内容包括:烟夜蛾气味受体基因的克隆和组织表达;精氨酸激酶基因的克隆、在烟夜蛾不同组织、发育期的表达以及高低温的诱导表达。主要研究结果如下:(1)利用RT-PCR方法,获得了烟夜蛾气味受体基因长度为1197bp的cDNA阅读框架(ORF);该基因推导表达399个氨基酸残基,推测编码蛋白质的分子量46.6KD,等电点为5.82。利用生物信息学在线工具SOSUI对HassOR18受体的氨基酸序列的跨膜结构进行预测,结果表明,序列中含有7个跨膜区,具有昆虫气味受体典型的结构特征。氨基酸序列比对表明,获得cDNA所编码的氨基酸与其他夜蛾科昆虫HassOR18气味受体的氨基酸序列的一致性均达80%以上,因此,将此基因暂命名为HassOR18,该基因已在GenBank中登录,登录号为HM750915。(2)利用荧光定量PCR方法,研究了HassOR18基因在烟夜蛾不同组织中的转录水平,结果表明,HassOR18基因在雌雄虫触角中和雌虫喙内表达,而且雄虫触角远高于雌虫触角和雌虫喙内的表达量。(3)利用RT-PCR和3’RACE-PCR方法扩增获得了烟夜蛾精氨酸激酶基因的cDNA序列,序列分析结果表明,该基因片段编码区长为1068 bp,3’端非编码区长为238 bp,编码区推导表达356个氨基酸残基,预测所编码的蛋白质分子量为40.0 KD,等电点为5.76。Prosite功能序列分析结果表明,该AK氨基酸序列中的氨基酸CPTNLGT(270-276)、第61位天冬氨酸(Asp)和第192位的精氨酸(Arg)高度保守,而且CPTNLGT是AK的活性中心部位序列,其中第270位的半胱氨酸(C)是AK所必需的酶活性位点,第61位的天冬氨酸与第192位的精氨酸可以形成离子偶结构。烟夜蛾与其他昆虫的AK基因的氨基酸序列一致性都在70%以上,该基因暂命名为HassAK,已在Genbank上登录,登录号为HQ336337。(4)利用荧光定量PCR方法,研究了HassAK基因在烟夜蛾不同发育期和组织中的转录水平。结果表明,HassAK基因在4龄幼虫期和预蛹期转录水平相对较高;在4龄后转录水平逐渐降低,到5龄第2天达到最低,之后逐渐上升并在预蛹期达到最大转录水平,之后逐渐降低。推测该基因可能受蜕皮激素调控。在不同组织中,HassAK基因在腹足、中肠中的转录水平较高,在头部、脂肪体和表皮中的转录水平相对较低。(5)利用逆境条件刺激和荧光定量PCR方法,研究了高温、低温条件处理后,HassAK基因在5龄烟夜蛾幼虫脂肪体中的转录情况。结果表明,不同逆境条件刺激对HassAK基因的转录都有很强的促进作用。

关键词：烟夜蛾精氨酸激酶气味受体荧光定量PCR 组织表达基因克隆

蚜虫共生菌感染格局、动态及在宿主种群分化中的作用

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南京农业大学学报 2018年第2期41卷 209-217页

作者：刘向东张元臣南京农业大学昆虫学系江苏南京210095

蚜虫体内感染共生菌的现象较为普遍。共生菌在蚜虫种群的存活、繁衍和应对外界压力等方面发挥着重要作用。蚜虫种群感染共生菌的种类和组成模式多样,这有利于蚜虫种群应对多变的环境。共生菌生活于宿主昆虫体内。宿主感染共生菌的种类... 详细信息

蚜虫体内感染共生菌的现象较为普遍。共生菌在蚜虫种群的存活、繁衍和应对外界压力等方面发挥着重要作用。蚜虫种群感染共生菌的种类和组成模式多样,这有利于蚜虫种群应对多变的环境。共生菌生活于宿主昆虫体内。宿主感染共生菌的种类和数量动态受宿主的遗传背景和生态适应力、外界环境条件等多种因素的影响。共生菌具有为宿主提供营养、消化植物组织和降解植物毒素等功能,从而影响宿主昆虫的寄主利用范围。原生和次级共生菌可引起宿主蚜虫寄主范围的改变,赋予蚜虫利用新寄主的能力,从而促进种群的分化。蚜虫体内通常有多种共生菌共存,共生菌种间关系会影响共生菌种群动态和生物功能的表现。因此,在共生菌群落层次上探明蚜虫-共生菌-寄主植物三者间的关系将是今后研究的重点。

关键词：共生菌多样性种群密度环境压力寄主利用相互关系

对褐飞虱有功能效应的水稻挥发物活性组分的筛选与鉴定

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中国生物防治学报 2023年第6期39卷 1474-1481页

作者：王兴云张新强李菁黄小玲张元臣张坤朋王景顺安阳工学院生物与食品工程学院安阳455000 安阳工学院博士后创新实践基地安阳455000 河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站安阳455000 广西桂林市农业农村科教站桂林541000

为明确抗褐飞虱水稻品种Mudgo和感褐飞虱水稻品种TN1释放的挥发物中化学组分的差异,筛选鉴定对褐飞虱具有功能效应的活性化合物。本研究通过顶空动态收集装置获取Mudgo和TN1水稻的挥发物,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)筛选、鉴定水稻... 详细信息

为明确抗褐飞虱水稻品种Mudgo和感褐飞虱水稻品种TN1释放的挥发物中化学组分的差异,筛选鉴定对褐飞虱具有功能效应的活性化合物。本研究通过顶空动态收集装置获取Mudgo和TN1水稻的挥发物,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)筛选、鉴定水稻挥发物的活性组分,基于筛选鉴定出的Mudgo与TN1水稻挥发物中的差异活性化合物,采用Y型嗅觉仪对其进行功能验证。本研究在两水稻品种的挥发物中共筛选鉴定到52种化合物,其中Mudgo和TN1分别鉴定到27种,仅在Mudgo挥发物中存在的化合物有10种,仅在TN1挥发物中存在的化合物有15种。基于Mudgo和TN1水稻挥发物的差异活性组分鉴定结果,筛选出11种活性化合物进行功能验证。Y型嗅觉仪测定结果表明:低浓度(2μL/mL)的芳樟醇、高浓度(200μL/mL)的β-倍半水芹烯和水杨酸甲酯这3种化合物对褐飞虱具有显著的驱避作用,可发展用于褐飞虱防治的驱避剂;D-柠檬烯、β-石竹烯和高浓度的2-庚酮、2-乙基苯胺和姥鲛烷这5种化合物对褐飞虱具有显著的引诱作用,可发展用于褐飞虱防治的引诱剂。该研究可为褐飞虱的绿色防控和害虫综合治理提供科学数据和理论依据。

关键词：褐飞虱水稻挥发物功能效应筛选与鉴定选择响应