舞毒蛾几丁质酶的研究进展
舞毒蛾防治技术研究进展
使用 ４ 高效 氯氰 菊酯 与 ０号 柴油 按 １ １ 、 ： ５ ：６ １
１、 ５ １：１ 、 １ 、 １ 、 ４ １： ３ １： ２ １：１ 六 个 浓 度梯 度 ， 别 １ 分 使用 烟 雾 机 对 华 北 落 叶 松 舞 毒 蛾 进 行 防 治 ， 在 并 １ ｈ和 ２ ｈ后 观察 防治效 果 ， 行 对 比分析 ， ２ ４ 进 最后 发
显 降低 。
呋 喃虫酰 肼作 为非 甾醇类 蜕皮 激素 竞争 物 中的
新 型化 合物 ， 对舞 毒蛾 幼虫有 较高 的生 物活性 ， 明 能 显 影 响幼虫 的生 长发育 并对 其体 内主要 解毒 酶系有 较 强 的干 扰作 用 ， 现 出很 高 的毒 杀 效 果 （ 善 春 表 严
等 ，０ １ 。 ２ １ ）
李
硕 ： 毒 蛾 防治 技 术 研 究进 展 舞
２１ ０ ２年 第 ４期
防治 中一项 重要措 施 。农 药具 有高 效 、 效 、 速 使用方
便、 经济 效益 高等 优点 ， 使 用不 当可对 植物 产生药 但 害， 引起 人畜 中毒 ， 伤 有 益微 生 物 ， 致 病 原 物产 杀 导 生抗药 性 ， 药 的高 残 留还可 造 成 环 境 污染 。近 年 农 来一些 低毒 、 环保 、 高效 的农 药 被深 入 研究 ， 以其更 好 的服务 于生产 。 ２ ２ １ 烟 雾防治 ． ． 烟雾 防治 具 有效 率 高 、 成本 低 、 超低 容 量 、 染 污
关键 词 ： 毒 蛾 ； 究进 展 ； 物 学 特 性 ； 治 方 法 舞 研 生 防
中 图分 类号 ： ７ ３ ３ ￥ ６ ． 文献标识码 ： Ａ
舞 毒 蛾 （ ｙ ａ ｔｉ ｉ ａ ｉｎ ｅ ｓ属 鳞 翅 目 Ｌ ｍ ｎｒａ ｓ ｒＬｎ ａ ｕ ） ｄ ｐ
几丁质酶在农作物免疫防御中的应用研究进展
Food Science And Technology And Economy粮食科技与经济2023 年4月第48卷 第2期Apr. 2023Vol.48, No.4随着世界人口的日益增长，粮食的需求量随之上升，导致农作物在全球的种植面积需求越来越大，而农作物病虫害的发生是造成农作物产量和质量降低的最主要因素，每年因病虫害造成粮食（农作物）减产20％～40％，直接损失超过2 000亿美元[1]。
目前在病虫害防治方面，主要还是依靠化学防治的方式和手段[2]，然而过度依赖化学防治方式会造成环境生态污染。
为了生态环境的可持续发展，降低化学试剂对土壤环境的影响，生物技术在农业建设过程中的应用逐渐被重视。
将生物技术应用于农业病虫害防治中，能够有效减少传统的化学农药防治方法给环境带来的负面影响，推动绿色农业的可持续发展[3]，而几丁质酶在农作物生物防治方面具有巨大的潜在应用价值。
几丁质酶（Chitinase, EC 3.2.1.14）是水解几丁质的酶，能够催化几丁质的β-1,4-糖苷键，将其降解成N -乙酰葡糖胺（N -actyl glucosamine, NAG ），并能由各种微生物，包括病毒、细菌和真菌，以及昆虫、高等植物和动物合成[4]。
几丁质由β-1,4-糖苷键将N -乙酰-D -氨基葡萄糖（Be -ta -1,4-linked Repeating N-acetylaminoglucose Units, GlcNAc ）分子连接而成，以结构多糖的形式存在于真菌细胞壁、节肢动物的外骨骼、甲壳纲动物的外壳以及寄生线虫的外壳中，但尚未在植物体内鉴定出几丁质的存在[5]。
几丁质酶能够通过降解真菌性病毒细胞壁中的几丁质和破坏昆虫及线虫的消化膜等方式达到抗病虫害的效果，且不会对植物体产生伤害。
同时，几丁质酶也是植物防御系统中重要的防卫因子，可以增强植物的防御系统，在抵御病原真菌以及病虫害中发挥着重要作用[6]。
1293462556几丁质酶
几丁质酶(chitinase)是以几丁质(chitin)为作用底物的水解酶。
几丁质又称甲壳素或甲壳质,存在于节肢动物、线虫和软体动物的体壁、真菌细胞壁(除卵菌)和一些藻类等生物的细胞壁中。
在昆虫中,几丁质是围食膜及体壁的主要组成成分之一,通过几丁质酶对其有规律地降解以保证昆虫正常生长发育。
如果编码该酶的基因在不适当的时候表达或该表达时未表达,都会对昆虫造成伤害。
由于植物中不含几丁质,因此在植物害虫防治中,昆虫几丁质是几丁质酶的一个极具吸引力的作用靶标。
一、昆虫几丁质酶生物化学与生理作用昆虫几丁质酶存在于中肠、蜕皮腺及某些昆虫的毒腺中,是一种糖蛋白,可以水解昆虫体壁和中肠中的几丁质,酶切位点通常随机发生在链中间的任何一个部位,其最终产物是可溶低分子量的GlcNAC寡聚物。
昆虫蜕皮时约有90%的几丁质被降解,几丁质酶和几丁质之间的作用是一种动态过程,包括经过几丁质结合区(CBD)的吸附过程、水解过程、解吸附作用及活性催化区在作用底物表面的配置过程。
昆虫几丁质酶除能降解几丁质外,还担负许多重要生理功能,如昆虫肠道组织中的几丁质酶具有分解肠内和围食膜的几丁质和消化作用。
昆虫几丁质酶分泌到肠道中,以无活性酶原形式存在,在需要时被胰蛋白酶激活而降解围食膜。
蜕皮腺中的几丁质酶可以调节昆虫在生长发育中周期性蜕皮并合成新表皮。
毒腺中的几丁质酶有助于毒腺物质在取食对象的组织中扩散渗透。
二、昆虫几丁质酶分子特征1993年,编码昆虫几丁质酶的cDNA序列首次从烟草天蛾Manduca sexta中克隆出来。
目前已克隆得到烟草天蛾、家蚕Bombyx mori和美国白蛾Hyphantria cunea等十几种昆虫的几丁质酶cDNA序列。
这些克隆的基因主要集中在鳞翅目昆虫中,双翅目、鞘翅目和膜翅目仅有少数几丁质酶基因被克隆的报道。
昆虫几丁质酶分子量在40~85kDa之间,比植物几丁质酶(25~40kDa)和细菌几丁质酶(20~60kDa)大。
几丁质酶的活性改良及固定化研究
几丁质酶的活性改良及固定化研究几丁质酶是一类催化水解几丁质及其衍生物中的β-1,4糖苷键,产生N-乙酰胺基葡萄糖的糖基水解酶。
几丁质被几丁质酶水解后,能产生多种不同聚合度的几丁寡糖。
这些几丁寡糖具有多种生物活性,比如抗细菌和真菌活性,调控机体免疫能力及抗癌等功能。
而且,几丁质酶能破坏植物寄生线虫肠道和病原真菌细胞壁中的几丁质成分。
因此,几丁质酶在医药领域、环保领域和农林业中具有十分广泛的应用价值。
本研究是针对实验室先前克隆的几丁质酶基因pachi,通过易错PCR技术构建pachi基因的随机突变库,采用96深孔板和T7噬菌体结合的高通量筛选技术,以1%可溶性壳聚糖为底物,DNS为指示剂,对随机突变库进行筛选。
从大约12000个突变株中筛选到一株活性明显提高的突变体PachiN35D,与野生型进行氨基酸序列比对发现,突变体的第35位氨基酸残基由原来的天冬酰胺替换成天冬氨酸。
比较分析野生型几丁质酶Pachi和突变体PachiN35D的酶学性质发现,对于可溶性壳聚糖底物,突变体PachiN35D的最适温度为50℃,比野生型Pachi的60℃下降了10℃。
野生型Pachi在60℃水浴1 h后,还能保持76%的活性,而突变体PachiN35D 在55℃水浴1 h后几乎完全丧失活性。
分析野生型和突变体的动力学常数,野生型Pachi的Km是36.1 mg/mL,突变体PachiN35D的Km是13.3 mg/m L,突变体对于可溶性壳聚糖底物的亲和力提高了63%;野生型的kcat/Km值是0.37mL/mg/min,而突变体的kcat/Km值是1.14 mL/mg/min,表明突变体PachiN35D的催化效率比野生型Pachi提高了2.1倍,并且突变体PachiN35D的比活力是49.9U/mg,相比野生型Pachi的22.3 U/mg提高了1.2倍。
将几丁质酶突变体用于秀丽隐杆线虫的生物测定,突变体的半致死浓度LC50为309.6μg/m L,比野生型的387.3μg/m L降低了20%,因此,突变体的杀线虫活性提高了20%。
昆虫几丁质合成通路的研究进展
Vol.56,No.05. 2022 96DOI：10.3969/j.issn.2095-1205.2022.05.32昆虫几丁质合成通路的研究进展刘兰兰（西南林业大学云南昆明650224）摘要Candy等早在1962年就发表了完整的昆虫几丁质合成通路，并在沙漠蝗虫中证实了该通路共有8种酶参与其中。
为了进一步深入研究昆虫几丁质的合成通路，文章梳理了该通路中8种酶的相关研究现状，通过对已有相关研究内容的综合分析，以期为昆虫几丁质合成通路的后续科学研究提供新的思路。
关键词几丁质；合成通路；合成酶；研究进展中图分类号:Q966文献标识码:A文章编号:2095-1205(2022)05-96-05几丁质作为昆虫极其重要的结构性组分，参与昆虫表皮及中肠围食膜的形成[1]，能帮助昆虫抵御机械损伤，减少不良环境的危害。
Candy和Kilby于1962年在沙漠蝗虫（desert locust）中首次证实了完整的昆虫几丁质合成通路。
整个通路起始于海藻糖，在8种酶的协助下，生成了最终的产物——几丁质[2]。
之后随着越来越多的研究证实，这一昆虫几丁质合成通路已经得到验证及公认。
尽管昆虫几丁质合成通路中的8种酶都已经明确，其研究深度也从蛋白质水平深入到基因水平，但8种酶基因的研究深度及研究进展是不平衡的。
总体来说，海藻糖酶（Tre）和几丁质合成酶（CHS）的研究较为深入，其余6种酶的研究较浅。
对通路中8种酶的研究进展进行梳理，能更充分地了解昆虫几丁质合成通路的研究现状，从而为进一步加强对几丁质合成通路相关酶的研究及充分利用奠定基础。
1 几丁质的研究进展及其在昆虫中的功能1.1 几丁质的发现1811年，法国生物化学家Henri Braconnot发现了一种来自蘑菇的多糖，并称之为“真菌素”。
后来Odier于1823年发现这种存在于蘑菇中的多糖在昆虫中也有存在，由于观察到这种多糖所发挥的功能类似于一种包膜或是被膜，Odier在希腊单词“壳聚糖”的基础上，将这种多糖命名为“几丁质”[3-4]。
细菌几丁质酶的结构与功能研究进展
细菌几丁质酶的结构与功能研究进展钟万芳;丁少军【摘要】@@%细菌几丁质酶因其潜在的应用价值而越来越受关注.细菌几丁质酶属于糖苷水解酶家族的18、19家族.典型的细菌几丁质酶包括将成熟几丁质酶分泌到胞外的信号肽、起催化作用的催化区、特异性结合氨基葡萄糖及几丁质的几丁质结合区以及一个功能尚不清楚的短的C端区域.本文重点介绍了细菌几丁质酶的结构域及其功能.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2012(040)004【总页数】3页(P1-3)【关键词】细菌;几丁质酶;结构域【作者】钟万芳;丁少军【作者单位】南京林业大学,江苏南京 210037;江苏省农业科学院植物保护研究所,江苏南京 210014;南京林业大学,江苏南京 210037【正文语种】中文【中图分类】Q939.105几丁质(chitin)是真菌细胞壁的重要成分，与真菌细胞的发生和维持以及分隔的形成有关，几丁质对真菌生长及其功能具有重要意义。
因此可以利用几丁质酶降解真菌细胞壁中的几丁质，从而抑制甚至杀死病原真菌[1]。
几丁质也是昆虫体壁、内外表皮、呼吸道、肠腔等组织的主要成分，昆虫生长发育的各个时期都需要一定量几丁质。
几丁质代谢随昆虫的不同生长发育阶段而变化，并保持相对稳定，这对昆虫正常生长发育至关重要。
高等植物和高等动物体内则不含几丁质，几丁质酶对高等动物、植物没有直接毒性，因此选择几丁质酶来破坏昆虫几丁质结构或几丁质代谢平衡，对于协同防治虫害具有极大的发展潜力[2-4]。
自20世纪80年代以来，已经从动物、植物、微生物中克隆获得了几丁质酶基因。
根据氨基酸序列的同源性，糖苷水解酶可分为58个家族[5]，根据该分类方法几丁质酶属于18和19家族。
18家族存在于大多数细菌、真菌、病毒、线虫、昆虫、节肢动物、哺乳动物和一些植物中[6]，19家族主要存在于植物和少数革兰氏阳性细菌中。
细菌几丁质酶由于潜在的商业用途颇受关注。
目前，借助X射线晶体衍射技术和NMR技术，黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)60 ku的几丁质酶A[7]和环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)WL-12株60 ku的几丁质酶A[8]的三维结构都已被解析。
几丁质酶的研究进展
几丁质酶的研究进展
糜艳霞;任慧;张常;刘建红;范晓军
【期刊名称】《生命科学研究》
【年(卷),期】2015(019)005
【摘要】几丁质是自然界中含量仅次于纤维素的第二大类多糖,已从各种细菌、真菌、植物、哺乳动物和昆虫中分离并鉴定出来.随着近年来对几丁质及其衍生物的了解,发现此类多糖的物理化学特性在现实中有非常广泛的应用.凡丁质酶是一类分解几丁质的酶,广泛分布于细菌、真菌、植物、哺乳动物、昆虫等物种中,并发挥着重要作用.近年来国内外工作者对这些不同来源的几丁质酶做了深入研究,为其在医学和农业上更广泛的应用提供理论基础.
【总页数】7页(P437-443)
【作者】糜艳霞;任慧;张常;刘建红;范晓军
【作者单位】太原理工大学化学化工学院,中国山西太原030024;太原理工大学化学化工学院,中国山西太原030024;太原理工大学化学化工学院,中国山西太原030024;太原理工大学化学化工学院,中国山西太原030024;太原理工大学化学化工学院,中国山西太原030024
【正文语种】中文
【中图分类】Q556+.2
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微生物几丁质酶的特性及其应用的研究进展
微生物几丁质酶的特性及其应用的研究进展李丽;杨雪松;刘红全【摘要】几丁质酶可以降解几丁质,其降解产物可以用于抗虫、医药、化工、食品等领域.目前已从微生物中获得多种几丁质酶并克隆其几丁质酶基因.本文主要对产几丁质酶微生物的分类及其分布特点、微生物几丁质酶的性质、结构、基因调节及应用等进行综述.【期刊名称】《广西民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(017)001【总页数】5页(P92-96)【关键词】几丁质酶;微生物;分类;特性;应用【作者】李丽;杨雪松;刘红全【作者单位】广西民族大学化学与生态工程学院,广西南宁530006;广西民族大学化学与生态工程学院,广西南宁530006;广西民族大学化学与生态工程学院,广西南宁530006【正文语种】中文【中图分类】Q936几丁质又称为甲壳素，它是由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的长链多聚物[1]，也是自然界中第二丰富的多聚糖[2].每年自然界中产生的几丁质数量极其巨大，几丁质及其降解产物作为重要的有机碳源和氮源参与生态系统的物质交换和能量流动[3].几丁质酶能催化分解几丁质，产生几丁寡糖和几丁二糖.几丁质酶的水解产物低聚糖有抗菌作用，可以调节生物体的免疫力，还可以抑制肿瘤细胞的生长等.几丁质酶对植物真菌病害的防治也有作用.因此，几丁质酶在食品、医药、农业以及化妆品等行业具有独特的使用价值[4].目前，在植物、动物和微生物中都发现了几丁质酶.绝大多数高等植物中都可以产生几丁质酶，几丁质酶主要分布于植物根、茎、叶和愈伤组织中[5]，在感染了真菌的时候，这些部位几丁质酶的含量明显增高，从而避免植物遭受某些真菌或害虫的侵害[6].一些细菌和真菌能够利用几丁质，说明在这些细菌和真菌中存在几丁质酶 [7].近年来，微生物几丁质酶的研究受到人们的重视.Cottrell认为至少10%的海洋可培养细菌能水解几丁质，Wang等认为有25%～50%的土壤链霉菌能产几丁质酶[5].现已从多种微生物中分离出了几丁质酶[8]，对微生物几丁质酶的分布、定位、结构、性质、基因克隆、诱导表达以及调控机制等多方面的研究均取得了一定进展.1 产几丁质酶微生物的分类及其分布特点近年来研究发现，产生几丁质酶的微生物主要有细菌、放线菌、真菌和病毒等[9].细菌主要有杆菌属的环状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蓝黑紫色杆菌、巨大芽孢杆菌、成团肠杆菌；沙雷氏菌属的液化沙雷氏菌、粘质沙雷氏菌；单胞菌属如嗜水气单胞菌、交替单胞菌属O-7株；弧菌属的哈氏弧菌、弗氏弧菌、创伤弧菌；梭菌属的类腐败梭菌、产气荚膜梭菌、热纤维梭菌；还有蚀几丁质贝内克氏菌、铜绿假单胞、黄单胞菌属、嗜麦芽假单胞菌等.放线菌主要有褶皱链霉菌、灰色链霉菌、天蓝色链霉菌、浅天青链霉菌、热紫链霉菌、浅青紫链霉菌、淡紫灰链霉菌、橄榄绿链霉菌、葱绿毛链霉菌等.真菌主要有白僵菌、构巢曲霉、少孢根霉、木霉属酿酒酵母、白色扁丝霉、白色念珠菌等.病毒类有小球藻病毒PBCV-1、苹果蠹蛾颗粒体病毒(CpGV)、棉铃虫单核衣壳核多角体病毒(HaSNPV)、苜蓿银纹夜蛾多核型多角体病毒(AcMNPV)、杆状病毒等[8].微生物产生几丁质酶的形式并不是单一的，已发现的几丁质酶产生细菌都可以同时产生几种不同的几丁质酶，并且这些几丁质酶的类别、组成和性质等是不同的[10].例如酿酒酵母能产生2种内切几丁质酶cts1和cts2；粘质沙雷氏菌可以产生相对分子质量为21000～57000不等的5种几丁质酶；交替单胞菌属O-7株能产生chiA、chiB、chiC和chiD四种不同的几丁质酶；所以，微生物产生几丁质酶具有多样性的特点，这也使微生物适应环境的能力有所提高.产几丁质酶的微生物分布很广泛.细菌中G+和G-菌中大部分能产生几丁质酶.自然界中，海洋、河流和土壤中都分布着大量几丁质酶产生菌，其中一些滩、海水、盐碱地、盐场、温泉是碱性几丁质酶产生菌理想的分布场所.几丁质酶产生菌分布广泛这一特点，为研究几丁质酶提供了更广阔的空间[7].2 微生物几丁质酶的分类几丁质酶可以依据它的结构和性质进行分类.根据反应的所需的最适pH值，可分为酸性、中性和碱性几丁质酶.根据底物作用部位和产物的不同，可以分为外切几丁质酶和内切几丁质酶.外切几丁质酶的作用部位是底物寡糖链的非还原性末端，将单糖一次切下来；内切几丁质酶的作用部位是底物寡糖的糖苷键，所获得的水解产物是几丁寡糖和几丁二糖.根据分泌性质的不同，可以分为胞外几丁质酶和胞内几丁质酶，相当部分的微生物能够产生胞外酶.按照国际酶学的标准，根据氨基酸序列的同源性，几丁质酶又可以分为18和19两个家族.微生物几丁质酶主要是18家族，19家族主要是指植物几丁质酶.3 微生物几丁质酶的基本性质微生物几丁质酶的分子量大小有很大的差异性，大小一般在20～100 KD之间[11]，通常放线菌产几丁质酶的分子量多在30 KD[12]，而细菌、真菌所产酶分子量变化较大.一种微生物不只产生一种几丁质酶，可以同时产生几种分子大小的几丁质酶，例如粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens )可以同时产生5种分子大小的几丁质酶，分别为21、36、48、52、57 KD[13].大部分微生物几丁质酶是酸性蛋白，等电点一般是3.6～8.6，最适pH值范围一般为3～11.如红霉素链霉菌(S.erythraeus)产几丁质酶的pI为3.7，而烬灰红链霉菌(S.cinerecruber)产几丁质酶的pI为8.6 [12].微生物几丁质酶对热比较稳定，在4℃～60℃之间都具有酶活性，有些酶的活性温度甚至接近于100℃.例如激烈热球菌的几丁质酶在98℃～100℃仍然有活性，地衣芽孢杆菌的几丁质酶在100℃处理10 min后仍有一半多活性[7].大部分微生物几丁质酶的产生需要在相应几丁质的诱导下产生，通常几丁质、脱乙酰几丁质以及几丁质水解产物对几丁质酶的产生均有诱导作用，但几丁单糖没有诱导作用.微生物几丁质酶的活性，还会受一些金属离子的影响.一些金属离子如K+、Na+、Mg2+、Ca2+等对微生物产几丁质酶活力没有抑制作用，而具有激活作用，例如1～40 mmol/L的Mg2+；Fe3+对Bt几丁质酶有一定的抑制作用，在浓度12 mmol/L时可使酶活力降低54.6 %[14].一些重金属离子如Hg2+、Pb2+、Cu2+等对几丁质酶一般有抑制作用，它们可使酶变性而导致失活[9,11].4 微生物几丁质酶的结构不同几丁质酶差异较大，多数微生物几丁质酶的基因以单拷贝形式存在，包括启动子、SD序列、结构基因和终止子，这与原核生物的基因结构相似.在相应的蛋白结构上从N端到C端依次为信号肽、几丁质酶催化区、几丁质酶结合区和一个C端区域.信号肽在该基因结构中占很大比重，因为大多数微生物几丁质酶是胞外分泌酶，所以信号肽起着很大的作用[15].信号肽的断裂位点通常在两个Ala之间，但是有些微生物几丁质酶基因的表达体发生变化时，其信号肽的断裂位点会发生变化，断裂位点可能在Ala与另一种氨基酸之间发生.有些微生物信号肽可能会出现表达载体中无法进行分泌表达的现象.信号肽的长短因微生物的不同而不同，如果同源性高那么信号肽的相似性就比较高.有些细菌的几丁质酶基因转移到宿主细胞以后，几丁质酶基因的信号肽的断裂位点会发生改变，可能是由于不同的细菌对蛋白的输出机制不同引起的[5].几丁质酶发挥催化作用的关键部位是催化区，这一部分的同源性很高，它们都含有两个高度保守的区段.有的微生物几丁质酶有两个催化区，这样可以增强酶活性.结合区起到识别并结合相应的底物的作用，它不会增加酶催化的效率.结合区具有保守的6个半胱氨酸的结构，结合区对于酶催化不可溶的几丁质是必需的，而对于可溶的几丁质底物，结合区则不是必需的[16].结合区中的6个半胱氨酸是必需基团，任何一个半胱氨酸的缺失都会导致结合功能的丧失[17].N 端和C端合区的结合速度是不同的，一般N端催化底物结合的速度比C端快.N端表现的是外切酶的活性，C端表现的是内切酶的活性，并且有实验证明其内切活性要比外切活性高.目前对于18家族几丁质酶研究发现，催化区都含有2个Asp和1个Glu，可能是18家族几丁质酶发挥活性的关键氨基酸.位于18家族β3和β4链上的两段氨基酸序列是高度保守的.18家族几丁质酶蛋白质的三级结构是相似的，都具有由α螺旋和β折叠构成的圆桶形结构，中心是由平行的β折叠结构组成的内桶.β1～β8依次由α螺旋结构连接，β折叠和α螺旋由一段无规卷曲连接起来.19家族几丁质酶的三级结构和溶菌酶的三级结构比较相似.18和19家族的水解产物有所不同，18家族的水解产物是β异构体，19家族的水解产物是α异构体，催化水解产物的不同是由催化机理的差异产生的[8].5 微生物几丁质酶基因的表达调控微生物几丁质酶基因的表达调控是抑制物/诱导物的双向调控.几丁质或其降解物对表达起到诱导作用，而一些易被利用的碳源如葡萄糖常起到抑制剂的作用.例如在木霉的培养基中加入几丁质发现有高活性的几丁质酶表达，加入纤维素、壳聚糖则不能增加几丁质酶的合成，反而还会阻遏几丁质酶的合成.在这种抑制物/诱导物体系中，N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖的存在都会抑制几丁质酶的高水平表达，但培养基中仍有少量几丁质酶的表达.还有人发现在高诱导物存在的情况下，即使有抑制物的存在仍有少量几丁质酶表达.因此，有人推测产几丁质酶的微生物中有一部分几丁质酶是组成型表达的[8].有研究发现，微生物几丁质酶基因的调控系统对自身可能有一定保护作用.在所有的培养过程中，壳二糖酶的表达总是伴随着几丁质酶的表达，壳二糖酶的作用是对起抑制作用的几丁质酶降解产物-N-乙酰葡萄糖胺进行有效降解.那么具有这种系统的产几丁质酶微生物可能是为了满足自身营养需要，而抑制物/诱导物系统能够防止几丁质酶过量表达对微生物自身伤害[8].由于几丁质的多样性，所以产生的几丁质酶各异，不同几丁质酶可以同工酶的形式分泌并相互有顺序的进行调节，构成了几丁质酶基因调节的多样性[7].对大多数产几丁质酶的微生物来说，葡萄糖能够抑制几丁质酶的高表达.例如18家族和19家族的几丁质酶有相似与葡萄糖有关的调控系统，他们启动子区有一对相似的直接重复序列同几丁质的诱导及葡萄糖的抑制有关.该调控系统和菌体的能量代谢系统有关，且受分解代谢产物的阻遏.6 微生物几丁质酶的应用6.1 微生物几丁质酶基因在植物抗病方面的研究应用病虫害是植物所面临主要病害之一，生物防治可以有效的减少传统农药在农业病害防治中所带来的环境污染等负面影响[18].近年，许多科学家开始关注生物防治农业病害，研究出许多具有强抗虫特性的转基因植物，由于几丁质酶的抗虫特性，利用几丁质酶基因防治植物病虫害也成为人们关注的热点[19-22].昆虫的体表以及部分消化系统的成分含有几丁质，几丁质酶将昆虫的几丁质成分水解，昆虫因无法正常的生长发育而死亡，这种方法高效性强.一些科学家将真菌的几丁质酶基因转入植物增加了植物的抗病虫性，已经获得成功的转基因植物包括烟草、马铃薯、矮牵牛、大豆、棉花、水稻和玉米等[23-26].在害虫防治方面，几丁质酶还具有增效作用.比如几丁质酶对苏云金芽孢杆菌制剂有增效作用.主要原因是许多昆虫围食膜的主要成分是几丁质，围食膜是昆虫防止病原细菌或病毒感染的一道天然屏障.少量几丁质水解昆虫幼虫肠中的几丁质后，对于苏云金芽孢杆菌制剂侵染害虫幼虫起到辅助作用.从而加速幼虫患病，提高幼虫死亡率[27,28].6.2 几丁质酶的水解产物可作为生长促进因子几丁质酶的某些水解产物还是促进生长的生长因子.N-乙酰几丁寡糖可促进肠道内有益菌的增殖，同时可以抑制大肠杆菌及肠道内病原菌是生长[28].对于双歧杆菌促进因子(Bifidus factors, BF)的研究结果显示，几丁寡糖和壳寡糖是BF的重要种类，它们可以促进双歧杆菌的生长，调节动物肠道内微生物的代谢活动，改善肠道内微生物的分布.这些水解产物对于提高动物的免疫系统及营养物质的吸收发挥了重要作用.6.3 在调节生命代谢活动中的应用几丁质酶降解几丁质可获得具有生物活性的寡糖片段-氨基寡糖素.氨基寡糖素在调节植物细胞生命代谢活动中起着重要的作用.作为植物功能调节剂，可以调控植物基因的关闭与开放，还可以诱导植物产生抗性酶，调节植物的生长和增强植物对病原真菌的抗性.6.4 其他方面应用的研究进展现在的环境污染问题是全球关注的焦点问题，将产几丁质酶微生物应用于治理环境污染方面的研究进来有所进展.人们的日常生活会产生很多几丁质废弃物，例如一些蟹壳、虾壳等生活废弃物，以及这些废弃物造成水体污染都会带来很大的环境污染问题[29].当然，除了生活污染还有工业带来的污染问题.为了很好的解决这些环境问题，人们开始大量研究用产几丁质酶微生物处理几丁质来解决它所带来的污染问题.产几丁质酶微生物应用前景是相当广泛的，它们的分布和种类优势是进行相关研究的有利条件.同时，还可以进行于生物制剂生产的研究.目前，很多关于产几丁质酶微生物以几丁质作为碳源的研究有了一定进展，这一研究还可以应用于它们的抑菌研究.7 展望随着几丁质酶基础理论和应用研究日益受到重视，几丁质酶研究已成为几丁质科学中的一个重要分支，其应用前景十分广阔，可应用于医药、化工、功能食品、纺织、印染、造纸及环境保护等诸多工业部门和领域.我国对几丁质酶的研究起步较晚，但近年来国内对几丁质酶基因的研究也日益重视，目前已经分离出了多种几丁质降解菌，并已从多种微生物克隆出了几丁质酶基因.目前，虽然对几丁质酶及其基因的研究报道较多，但由于其多样性、调控机理的复杂性，再加上从自然界中分离到的酶活性不是太高，因此距离工业应用的要求还有一定距离.今后应进一步加强对几丁质酶基础理论的研究，并利用现代生物学技术对现有的几丁质酶进行定向改造或筛选出新的活性更强的几丁质酶，以适应工业化生产的需要.[参考文献]【相关文献】[1]Wen-Teish Chang, San-Lang Wang. 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微生物几丁质酶的应用研究进展
的特点 。同时微生物几丁质酶在生物 防治 、医药等领域
也有 广 泛 应 用 。
物不以几 丁质代谢作为生命活动必需系统 ，故以几丁质 酶作为靶点的生物杀虫剂和抗真菌药物具有对 人畜无害
的优点 。至今已报道 的几丁质酶抑 制剂主要有 ：Ａｌ ａ ｌｓ． ｏ ｍｄｎ ｒ ｆ 、Ａｇｄ ｉ 、Ａ ｇ ｎ ｒ ｉ ｉ ｉ ｉ ａ ｎ和 Ｄ ｍ ｔ ｌ ａ ｉ ｎ等 ’ ｅ ｅ ａ ｏ ｍｄ ｙ ｓ ｉ ｌ 。据
．
Ｋｅ ｒ ：Ｃｈ ｔ ａ ｅ；Ｆｉｒ ｔ ｎ； Ｃ ａａ ｔｒｓｉｓ Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉｉ ｓ ｎ ｈ ａｉ ｏ ｈ ｒ ｃｅ ｔｃ ； ｉ ｐｉａｉｎ
近年来 ，有关几丁质衍生物如几丁寡糖 、壳聚糖等
的研究与开发在 国 内外 引起 了普 遍关注 ，它们 在 医药、 食 品 、环保等众多领 域的应用 显示 出广阔 的应 用前景 。 采用生物酶 降解 法生 产几 丁寡 糖和 壳聚 糖是 理想 的途
１ 微生物几丁质酶
自从 Ｂ ｎｃｅ 首次报导溶几丁质芽孢 杆菌 Ｂ ｃ ｌ ｅ ｅｋ ａｉｕ ｌｓ
ｃｉ ｏｉ ｕ 能生产 几 丁质酶 以来 ，已发 现 了许 多 产几 ｈ ｉ ｖ ｏｓ ｔ ｒ ｎ 丁质酶 的微生物 ，包括 细菌 、放线菌和真菌等 。产几 丁
质酶 的菌株 有 海 洋 弧菌 Ｖｂ ｏＦ ｒｉｉ ｉ ｉ ｈ ｒ ｙ， ｉ ｉ ｕｎ ｓ ，Ｖ ｒ ａｖ ｉ ｒ ｓｉ ｂｏ ｅ
径 ，与化学生产法相 比具有反应条件温和 、不污染环境
２ 微生物几丁质酶的应用现状
２ １ 在 害虫 防治 中具有增效作 用 ． 由于几丁质酶在真菌 出芽生殖和昆虫蜕 皮过程 中发 挥 了极为重要 的作用 ，使得几 丁质 酶可 能成 为生物杀虫 剂和抗真菌药物专一性作用 的靶点 一 。同时 由于哺乳动
【国家自然科学基金】_几丁质酶基因_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
科研热词 几丁质酶 高羊茅 质谱 诱导多态性 萌发 草酸钙结晶 苏云金芽胞杆菌 芽管 胁迫诱导 特性 液泡 氟虫脲 杀虫增效 抑真菌 基础表达 基因转化 基因表达 地衣芽孢杆菌 分生孢子 几丁质合成酶 作用机制 中华稻蝗 东亚飞蝗 ⅰ类几丁质酶基因 fachit1
2011年 科研热词 几丁质酶 几丁质酶基因 苏云金芽孢杆菌 生物信息学 序列分析 基因克隆 黏质沙雷氏菌 黄蓝状菌 酶活性 遗传 转运系统 转基因大豆 调控 诱发 表达调控 表达 草丁膦筛选 结构域 细菌 病原相关蛋白基因 番茄 电子克隆 甲壳动物 甘蔗 特性 核盘菌 易感基因 早疫病 抗病性 微生物 应用 基因表达 基因 哮喘 后代鉴定 功能 分类 几丁质合成通路 克隆 乙烯响应转录因子 东亚飞蝗 丛枝菌根真菌 rt-pcr rna干扰 rnai bnerf50 bar基因 推荐指数 5 4 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
2014年 科研热词 几丁质酶 中华稻蝗 rna干扰 防御酶 重组表达 酶学性质 转几丁质酶基因烟草 表达dsrna细菌液 表型 蜕皮激素受体 苏云金芽胞杆菌 缺失启动子 结构分类 组成型表达 病原真菌 生防真菌 热激同源蛋白70 昆虫几丁质酶 抑真菌活性 序列分析 实时定量pcr 功能分析 几丁质酶基因 几丁质脱乙酰基酶 几丁质合成酶 养分 克隆 二斑叶螨 mrna表达 推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
舞毒蛾几丁质酶的研究进展
舞毒蛾几丁质酶的研究进展作者：王绥冬，宋志芳，张常，李瑶，范晓军来源：《科技创新与生产力》 2012年第7期王绥冬，宋志芳，张常，李瑶，范晓军（太原理工大学化学化工学院，山西太原 030024）摘要：舞毒蛾是一种世界性林业害虫，在我国各省均有分布。
舞毒蛾幼虫主要蚕食果树、柳树等树木的树叶，严重危害林业安全。
文章介绍了舞毒蛾的危害、几丁质酶的相关知识及舞毒蛾几丁质酶的研究现状，并对应用几丁质酶防治舞毒蛾的前景进行了论述。
关键词：舞毒蛾；几丁质酶；生物防治中图分类号：Q969.93 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2012.07.079舞毒蛾（Lymantria dispar）俗称千毛虫，属鳞翅目，毒蛾科，毒蛾属。
其幼虫食性杂，取食范围广，是一种公认的世界性林业害虫。
其幼虫通过蚕食树叶危害苹果、梨等农林作物，给农林业带来很大损失。
目前普遍采用烟剂防治、人工采集幼虫法、人工采集卵块法、性引诱剂诱杀及灯光诱杀等方法进行防治。
这些方法中，物理方法比较麻烦，化学防治会使虫体产生抗药性。
近几年生物防治方法越来越受到关注，其中构建含几丁质酶基因的转基因植物和重组杆状病毒是防治的重要手段。
几丁质又名甲壳素、甲壳质，其有效成分是几丁聚糖（壳聚糖），是通过β-1，4-糖苷键连接成不分支的2-乙酰氨基-2脱氧-D-葡萄吡喃糖苷（N-乙酰氨基葡萄糖）的同聚物。
自然界中，几丁质存在于低等植物菌类、藻类的细胞，节肢动物虾、蟹、昆虫的外壳以及高等植物的细胞壁，是除纤维素以外的又一重要多糖。
几丁质是昆虫表皮和围食膜的重要组成成分，昆虫生长、发育的各个时期都需要一定量的几丁质来维持体内代谢平衡[1]。
几丁质的降解主要通过生物分泌的几丁质酶来完成，或通过脱乙酰作用形成脱乙酰几丁质，再由脱乙酰几丁质酶降解。
几丁质对昆虫的正常生长发育至关重要，其代谢随昆虫不同生长发育阶段而发生变化。
高等植物和高等动物体内则不含几丁质，因此，研究运用几丁质酶破坏几丁质结构或几丁质代谢平衡防治害虫，具有极其重要的意义。
几丁质酶国内外研究现状和发展趋势
几丁质酶国内外研究现状和发展趋势几丁质酶是一种催化几丁质水解的酶类，其在生物学、医学、工业等领域有着广泛的应用价值。
本文将从国内外研究现状和发展趋势两个方面，对几丁质酶进行综述。
一、国内外研究现状1.国内研究现状自上世纪80年代初，我国开始研究几丁质酶，随着研究的深入，国内对几丁质酶的研究水平不断提高。
目前，我国已经取得了一些重要的研究成果。
（1）基础研究我国的一些研究机构对几丁质酶的分离、纯化、鉴定以及酶学性质等方面进行了深入的研究。
例如，华南农业大学的研究团队成功地从农杆菌中分离出了一株产生高效几丁质酶的菌株，这一发现为几丁质酶的研究提供了重要的材料基础。
（2）应用研究我国的一些研究机构还开展了几丁质酶在环境保护、制药、食品等方面的应用研究。
例如，北京大学的研究团队利用几丁质酶对废水中的几丁质进行降解，取得了良好的效果。
同时，几丁质酶在制药领域也有广泛的应用，例如可以用于制备抗菌药物、生物材料等。
2.国外研究现状相比于国内，国外对几丁质酶的研究已经比较成熟，取得了一些重要的研究成果。
（1）基础研究国外的一些研究团队对几丁质酶的分子结构、基因组学、酶学性质等方面进行了深入的研究。
例如，美国加州大学的研究团队利用X 射线晶体学技术解析了几丁质酶的分子结构，这一发现为几丁质酶的研究提供了重要的基础。
（2）应用研究国外的一些研究机构还开展了几丁质酶在食品、纸浆、纺织等领域的应用研究。
例如，欧洲的一些食品公司利用几丁质酶对食品中的几丁质进行降解，从而提高了食品的口感和质量。
二、发展趋势1.分子改良分子改良是提高几丁质酶催化效率和稳定性的重要途径。
目前，国内外的一些研究机构已经开始对几丁质酶进行分子改良，例如通过蛋白工程技术改良几丁质酶的催化效率和稳定性。
2.生物技术应用随着生物技术的不断发展，几丁质酶在生物制药、生物材料等领域的应用前景越来越广阔。
例如，几丁质酶可以用于制备抗菌药物、生物材料等，这些应用有望成为几丁质酶未来的重要发展方向。
几丁质合成与水解酶的抑制剂及抑制机理
几丁质合成与水解酶的抑制剂及抑制机理农业虫害和病害威胁着农业生产与食品安全。
高效且环境友好的农药是治理农业病虫害的必然选择。
几丁质是植物致病真菌、寄生线虫和农业害虫在生长发育过程中所必需的结构多糖,但是几丁质不存在于高等植物和哺乳动物体内。
如果通过小分子化合物抑制几丁质合成或水解过程中的关键酶,可以干扰病虫害的几丁质代谢,但是不影响高等植物和哺乳动物,从而实现对农作物的保护。
几丁质的合成与水解需要β-N-乙酰己糖胺酶、几丁质酶和几丁质合酶等一系列几丁质代谢关键酶参与。
本论文分别针对昆虫β-N-乙酰己糖胺酶、线虫几丁质酶和真菌几丁质合酶进行了抑制剂的筛选与抑制机理研究,并取得以下主要成果:1)真菌几丁质合酶抑制剂及抑制机理:真菌是重要的植物致病微生物。
论文以模式真菌酿酒酵母几丁质合酶为对象,建立了真菌几丁质合酶抑制剂筛选的方法,筛选得到了一系列新型几丁质合酶抑制剂。
其中,化合物S-16对酿酒酵母几丁质合酶较经典几丁质合酶抑制剂尼克霉素Z的抑制活性高出了 2.5倍。
并且,这些几丁质合酶抑制剂在100 μg/mL浓度下均表现出了对禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)和葫芦科刺盘孢菌(Colletotrichum lagenarium)等植物致病真菌的抑制活性。
接着,根据同源蛋白纤维素合酶BcsA/B与UDP的复合物晶体结构,本论文建立了酿酒酵母几丁质合酶ScCHS1与UDP的结构模型。
进而,基于几丁质合酶抑制剂与几丁质合酶底物UDP-GlcNAc的结构相似性,推测了抑制剂与几丁质合酶活性中心的结合方式,即构成抑制剂骨架结构的尿苷-酰腙基团、GlcNAc模拟基团和疏水烷基基团三个基团,分别作用于几丁质合酶催化中心的UDP结合位点、GlcNAc结合位点和受体寡糖结合通道的疏水入口。
2)昆虫β-N-乙酰己糖胺酶抑制剂及抑制机理:亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)是重要的农业害虫。
几丁质酶防治害虫的原理
几丁质酶防治害虫的原理1. 前言大家好，今天咱们聊聊几丁质酶这个神奇的东西，它可不是啥高大上的科学名词，而是咱们在防治害虫时的“秘密武器”。
说到害虫，那可真是让人头疼的存在，尤其是农民朋友，辛辛苦苦种出来的庄稼，一不小心就被那些小虫子给糟蹋了。
简直是心里有一万只草泥马在奔腾啊！不过，别担心，几丁质酶就像是白衣骑士，冲上去帮我们解决这个大问题。
下面，就让我们一起探讨一下它的原理和效果吧！2. 几丁质酶的基本知识2.1 什么是几丁质酶？几丁质酶，听起来有点绕口，其实它就是一种能分解几丁质的酶。
几丁质是一种天然的多糖，存在于很多昆虫的外骨骼里。
想象一下，昆虫的外壳就像是他们的“铠甲”，而几丁质酶就像是能削弱这铠甲的超级英雄。
一旦几丁质被分解，昆虫的外骨骼就会变得脆弱，甚至无法生存。
这就是几丁质酶防治害虫的原理，简单明了，是吧？2.2 几丁质酶的来源那么，这个几丁质酶从哪儿来的呢？其实，它可以从一些微生物、真菌和植物中提取。
比如某些细菌和真菌在分解有机物时，就会产生这种酶。
真是大自然的鬼斧神工，居然给我们提供了这么好的防虫工具！而且，几丁质酶是天然的，使用后不会对环境造成伤害，环保又安全，真是“事半功倍”啊！3. 几丁质酶的防虫效果3.1 如何使用几丁质酶？使用几丁质酶其实也不复杂。
咱们可以把它制成喷雾剂，喷在植物上，或者直接加入土壤里。
这样一来，植物就能吸收这个“超级战士”，而那些小虫子则会自讨苦吃。
有的朋友可能会担心，这样会不会对其他昆虫有影响？其实，不用担心，几丁质酶主要针对那些害虫，对其他有益昆虫几乎没有影响，就像是“只打小偷，不伤无辜”的侠义之举。
3.2 效果如何？说到效果，那可是杠杠的！很多农民朋友在使用几丁质酶后，发现自己的庄稼长势喜人，虫害明显减少。
就像是“柳暗花明又一村”，经过几丁质酶的“洗礼”，庄稼不仅抗虫能力增强，还能提高产量。
用它来防治害虫，就像是给庄稼穿上了防虫的“铠甲”，既能抵御外敌，又不影响自身的成长，真是一举两得！4. 总结总之，几丁质酶防治害虫的原理简单明了，效果又十分显著。
舞毒蛾几丁质酶的研究进展
舞毒蛾(Lymantria dispar)俗称千毛虫,属鳞翅目,毒蛾科,毒蛾属。
其幼虫食性杂,取食范围广,是一种公认的世界性林业害虫。
其幼虫通过蚕食树叶危害苹果、梨等农林作物,给农林业带来很大损失。
目前普遍采用烟剂防治、人工采集幼虫法、人工采集卵块法、性引诱剂诱杀及灯光诱杀等方法进行防治。
这些方法中,物理方法比较麻烦,化学防治会使虫体产生抗药性。
近几年生物防治方法越来越受到关注,其中构建含几丁质酶基因的转基因植物和重组杆状病毒是防治的重要手段。
几丁质又名甲壳素、甲壳质,其有效成分是几丁聚糖(壳聚糖),是通过β-1,4-糖苷键连接成不分支的2-乙酰氨基-2脱氧-D-葡萄吡喃糖苷(N-乙酰氨基葡萄糖)的同聚物。
自然界中,几丁质存在于低等植物菌类、藻类的细胞,节肢动物虾、蟹、昆虫的外壳以及高等植物的细胞壁,是除纤维素以外的又一重要多糖。
几丁质是昆虫表皮和围食膜的重要组成成分,昆虫生长、发育的各个时期都需要一定量的几丁质来维持体内代谢平衡[1]。
几丁质的降解主要通过生物分泌的几丁质酶来完成,或通过脱乙酰作用形成脱乙酰几丁质,再由脱乙酰几丁质酶降解。
几丁质对昆虫的正常生长发育至关重要,其代谢随昆虫不同生长发育阶段而发生变化。
高等植物和高等动物体内则不含几丁质,因此,研究运用几丁质酶破坏几丁质结构或几丁质代谢平衡防治害虫,具有极其重要的意义。
1舞毒蛾的危害舞毒蛾寄主植物多达500余种,主要危害针阔树种和果树,我国各省均有分布[2]。
舞毒蛾一年发生1代,卵在石块缝隙或树干背面洼裂处越冬,寄主树木发芽时卵开始孵化,幼虫主要危害叶片,几周内就可把树叶吃光,幼虫期约60天,5到6月危害最重。
舞毒蛾产卵量大,每只雌蛾平均产卵量为450粒,每个卵块为300多粒卵,大发生时最高产卵量可达1000粒,平均为750粒。
如果能够积极预测并防治,它的危害就会大大减小。
2几丁质酶论述2.1几丁质酶的介绍几丁质的降解主要通过几丁质降解酶系来完成。
2种不同熏蒸剂对舞毒蛾不同虫态的杀灭效果
2种不同熏蒸剂对舞毒蛾不同虫态的杀灭效果张瑞峰;程瑜;杨菲;康芬芬;魏亚东【摘要】为判断溴甲烷和硫酰氟对舞毒蛾不同虫态的杀灭效果,在25℃下,分别在经过气密性检测的熏蒸桶内投入16、20、24、32 g/m3的溴甲烷和40、56、72、88 g/m3的硫酰氟,熏蒸处理舞毒蛾卵、幼虫、蛹和成虫4.5h.结果表明,经过4.5h 熏蒸,杀灭舞毒蛾卵、1龄幼虫、蛹和成虫的溴甲烷浓度分别为32、20、24和16 g/m3,杀灭上述虫态硫酰氟浓度分别为88、56、72和40 g/m3.本文结果表明,舞毒蛾卵为最耐受溴甲烷和硫酰氟熏蒸的虫态,在目前口岸实际熏蒸处理中应充分考虑熏蒸剂对舞毒蛾卵的杀灭效果.%In order to determine the fumigation effects of methyl bromide (MB) and sulfuryl fluoride (SF) on different development stages of the gypsy moth Lymantria dispar L.,the killing effects were t ested in the laboratory at 25 ℃ and 16,20,24 and 32 g/m3of MB,and 40,56,72 and 88 g/m3 of SF,respectively,for 4.5 h.The results showed that the adults,larvae,pupae and eggs could be completely killed after treated with 16,20,24 and 32 g/m3 of MB and 40,56,72 and 88 g/m3of SF,respectively,at 25 ℃ for 4.5 h.These results showed that the egg was the most tolerant stage against MB and SF,which should be taken into consideration in port fumigation treatments.【期刊名称】《植物保护》【年(卷),期】2013(039)004【总页数】4页(P164-167)【关键词】舞毒蛾;溴甲烷;硫酰氟;熏蒸【作者】张瑞峰;程瑜;杨菲;康芬芬;魏亚东【作者单位】天津出入境检验检疫局,天津300457;天津出入境检验检疫局,天津300457;天津出入境检验检疫局,天津300457;天津出入境检验检疫局,天津300457;天津出入境检验检疫局,天津300457【正文语种】中文【中图分类】S482.6舞毒蛾（Lymantria dispar L.）属于鳞翅目（Lepidoptera），毒蛾科（Lymantriidae），毒蛾属（Lymantria），是世界性农林害虫，起源于欧亚大陆，目前主要分布于亚洲（日本、中国、朝鲜）、欧洲和北美洲［1］。
几丁质合成酶抑制剂
几丁质合成酶抑制剂李映;崔紫宁;胡君;凌云;杨新玲【期刊名称】《化学进展》【年(卷),期】2007(019)004【摘要】几丁质合成酶是生物合成几丁质的关键物质.几丁质是昆虫表皮和真菌细胞壁的特征成分, 由于存在的特殊性而成为农药和医药研发的独特靶标.几丁质合成酶抑制剂由于具有安全、高效等特点, 成为农用杀虫、杀螨、杀菌剂以及医药抗真菌药物的研发热点.本文综述了天然及人工合成的几丁质合成酶抑制剂的研究进展, 并对其发展趋势进行了展望.【总页数】9页(P535-543)【作者】李映;崔紫宁;胡君;凌云;杨新玲【作者单位】中国农业大学理学院应用化学系,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室,北京,100094;中国农业大学理学院应用化学系,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室,北京,100094;中国农业大学理学院应用化学系,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室,北京,100094;中国农业大学理学院应用化学系,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室,北京,100094;中国农业大学理学院应用化学系,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室,北京,100094【正文语种】中文【中图分类】O629.12;Q559【相关文献】1.DNA甲基化转移酶抑制剂与胸苷酸合成酶抑制剂体外联合用药的抗肿瘤增效作用 [J], 涂洪谊;陈卫民2.基于蠕形螨几丁质合成酶基因的PCR-RFLP及序列进化分析 [J], 俞向前;管玉;文德亮;潘世友;朱建国;孙福华;朱苗红;郭志波;叶承荣3.棉铃虫几丁质合成酶1基因的时空表达分析及氟啶脲对其表达的影响 [J], 台术蕾; 马龙; 张春妮4.几丁质合成酶抑制剂的研究进展 [J], 杨霞5.昆虫几丁质合成酶及其抑制剂 [J], 杨化恩;刘守柱;李友忠;杜翠敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
昆虫羽化合成几丁质的原理
昆虫羽化合成几丁质的原理
昆虫羽化合成几丁质的原理涉及到几个关键过程：转录、转录后修饰和酶催化。
首先，在昆虫的蜕皮过程中，当幼虫生长到一定阶段时，体内激素水平发生变化，主要是蛹素水平的上升。
蛹素是一种雄性激素类似物，能够激活昆虫体内的羽化激素（例如ecdyson）。
羽化激素通过结合到细胞核相应的受体，激活一系列基因的转录过程。
在基因转录过程中，一些特定的基因编码转录因子被激活，进而启动几丁质合成相关基因的转录。
几丁质合成相关基因通过转录的方式产生mRNA，然后被转录成蛋白质。
然而，蛋白质并不是立即转化为几丁质，而是经过一系列修饰过程，包括翻译后修饰、折叠、成熟等。
其中，一个重要的后修饰是糖基化，即在蛋白质上添加糖基。
这个过程通常需要酶的参与，如N-乙基化酶和O-乙基化酶等。
最后，修饰后的蛋白质会通过高度调控的酶催化反应转化为几丁质。
几丁质合成的最后一步是通过几丁酶（Chitinase）催化反应形成几丁质。
这个酶可将几丁质前体——N-乙酰葡聚糖（N-acetylglucosamine）的聚合物水解成几丁质分子。
综上所述，昆虫羽化合成几丁质的过程涉及到转录、转录后修饰和酶催化等关键
步骤。
通过这些过程的协同作用，昆虫的幼虫能够在蜕皮过程中产生和分泌足够的几丁质，从而形成坚硬的外骨骼，以保护和支持其身体结构。
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几 丁质酶用于降解中肠壁和围食膜 中的几丁质 。并
具 有 消化功 能 。蜕皮 腺 中的几 丁质酶 可 以调节 昆虫
五个 Ｃ Ｂ 区 。一些 Ｃ Ｂ 区是 聚 合 的 。主 要 功 能 ｈＤ ｈＤ
是 卵孵化 ，蜕 皮 ，化 蛹 ，成 虫羽 化 。赤 拟谷 盗 、果 蝇 、冈 比亚 按 蚊 的 Ⅱ型几 丁 质酶 最 后 的 三个 几 丁质
．
提高几丁质 的降解效率 。在催化 区和 Ｃ Ｂ ｈ Ｄ区 中间
有 一个 富 含 丝 氨 酸 和 苏 氨 酸 残 基 的连 接 区 ，经 过
０ 糖基化 ，使连接 区的几丁质酶易 于分 泌到细胞 一 外 ，同时在肠道 中存在蛋 白水解酶的条件下使几 丁 质酶保持稳定 。此类酶在表皮细胞 中合成 ．在鳞翅
酶 属 于 内切 酶 。 昆虫 几 丁质酶 属于 内切 酶 ，可将 几 丁质 降解 为 乙酰氨基 葡 萄糖 的寡 聚物１ ７ １ 。 Ｑｎｓｎ ｈ ｉｇｏｇ ｕ等 ［ 根 据 氨 基 酸 序 列 的 相 似 性 Ｚ ８ １ 人 和 进 化 分 析 ，将 昆 虫 几 丁 质 酶 蛋 白家 族 分 为 Ｉ，
Ⅱ．Ⅲ 。Ⅳ ，Ｖ５ 组 。 个
明等人 使用 多杀菌素将舞毒蛾 的 ３ 龄和 ５ 龄幼虫
分 别处 理 后 ，对 几 丁质 酶 活性 进行 检 测 ，发 现杀 菌 素 对 ３龄 幼虫 和 ５龄幼 虫 体 内几 丁 质酶 活 性 均 有不 同程 度 的影 响 。 由此推 测 使用 杀 菌 素可 以改 变 几 丁
翅 目几 丁质酶 。
用 ，如 Ｇ ｔ ｏｓ 将昆虫几丁质酶基因转入马铃 ａ ｈｕ 等翻 ｅ 薯 中，获得的转基 因马铃薯增强了对蚜虫的抗性。 Ｄｎ — ｉ ｇ ｅ等［ ｉ Ｘｏ ｉ ４ ｇ ｎＦ １ 将烟草夜蛾 的几丁质酶基 因通 过农杆菌 Ｔ 质粒介导转化到烟草中 ，将亚致 死浓 ｉ
Ⅲ型 包 含 两 个 催 化 域 ，一 个 Ｃ Ｂ 和跨 膜 区 ， ｈＤ 对 腹 部 收 缩 ，化 蛹 后 羽 翼 的延 长 很 重 要 。但 对 幼 虫 、幼虫 蜕皮 、化 蛹 、成 虫 羽化不 是 必需 的 。 Ⅳ 型 包 含 一 个 单 一 的催 化 结 构 域 。很 多 缺 乏 Ｃ Ｂ 区 。Ⅳ 型分 为 两 个 亚 组 ，一 个 主 要 包 括 双 翅 ｈＤ 目．半 翅 目和鳞 翅 目的几 丁质 酶 ，另 一 个 只 包括 鞘
３ 舞毒 蛾几 丁质 酶研 究现 状
根据几丁质酶催化区氨基酸序列的同源性 ，可
以把 几 丁质 酶 分 为 １ ，１ ，２ 族 。 １ 族 的几 ８ ９ Ｏ家 ８家
丁质酶来源于昆虫 、细菌 、真菌 、病毒及一些植 物 １ 族 的几 丁 质酶 主要 包 括 植 物 几 丁质 酶 和 ９家
部 分 链 霉 菌属 的几 丁 质 酶 。２ ０家 族 包 括链 霉 菌 属 和 人类 的几 丁质 酶 。 根 据酶 作用 的最 终产 物 ，几 丁质 酶可 分 为 内切 酶 、外 切酶 和壳 二糖 酶 。纸 层析 分析 表 明 ，微 生 物
生长发育中周期性的蜕皮 ，毒腺中的几丁质酶有助 于毒腺物质在取食对象组织中的扩散
目前几 丁质 酶 已经在 害虫 防治方 面得 到广 泛应
酶单位 （ 起催化作用 的区域加上 Ｃ Ｂ ）的氨基酸 ｈＤ 序列高度相似 ，超过 ５ ％的氨基酸序列相同。在 Ⅱ ０ 型几 丁 质酶 蛋 白质 进 化过 程 中 பைடு நூலகம்随着 相 同祖 先 的鳞 翅 目和鞘翅 目的几丁质合成与分解 ，区域复制和混 排及 可能 导致较 大 蛋 白质 的形 成
目前 国内对 昆 虫几 丁质 酶 的研 究 比较广 泛 ，但 对舞 毒蛾 几丁 质酶 的相关 研究 却很 少 。 ３１ 舞 毒 蛾几 丁质 酶活性 测定 对实 验 的指导 ． 酶 是生 物催 化 剂 ，可 催 化 特定 化 学 反应 。鄢 杰
的几丁质酶水解几丁质的产物绝大多数是二糖 ，属 外 切 酶 类 ．而 皱 褶 链 霉 菌 （ ． ｌ ａ ｓ 的几 丁 质 Ｓｐ ｉ ｔ ） ｃ ｕ
度 的 Ｂ 与 转基 因烟 草混 合 喂 养 烟蚜 和烟 草 天 蛾幼 ｔ 虫 ．发 现 烟 草 叶 片 的损 失 量 明 显少 于单 独 使 用 Ｂ ｔ
的非转基因烟草 ，证实几 丁质酶与 Ｂ 具有协同作 ｔ
用 。刘 艳荷 ［ ５ １ 、王芳 ［ 的研究 证实杆 状病 毒几 丁 质 ６ １ 等
目，双 翅 目和 鞘翅 目物种 中与 角 质层 的消化 和蜕 皮 有关 。
Ⅱ型几 丁质 酶 包含 四到 五个 催 化 结 构域 和 四到
虫的生长发育 。 几丁质酶在昆虫不同发育阶段的表达具有组织
特 异 性 ，存 在 于 中肠 、蜕 皮 腺 及 某 些 昆虫 的 毒腺 中。不 同部 位 的几丁 质酶作 用也 不 同 ，如 中肠 中的
酶基因的表达产物对昆虫病毒早期侵染和苏云金芽 孢杆菌都有 明显的增效作用 ，说明昆虫几丁质酶与
微 生 物杀虫 剂具 有协 同作 用 。 ２３ 几丁 质酶 的分类 ．
Ｖ型包 括几 丁质 酶 成虫 盘 生长 因子 （Ｄ Ｆ Ｉ Ｇ ）和 烟 草天 蛾 Ｈ Ｉ。有一 些不 能准 确分 组 。 ＡＰ 从 目前 昆 虫 几 丁 质 酶 提 供 的 大 量 生 化 特 点 数 据 。能够 推 测许 多 Ｉ 昆虫几 丁 质 酶参 与 到 与 几 丁 型 质 相 关 的昆 虫蜕 皮 中。然 而 ，属 于 其他 ４组 的蛋 白 质功 能还没 有详 细探 讨 。
●用技 术‘
来 越广 泛 的关 注 ２２ 昆虫 几 丁质酶 研究现 状 ＿ 几 丁 质是 昆虫表 皮 和 围食 膜 的 重要 组 成部 分 几 丁 质 酶 可 以把 几 丁 质 降解 为 低 分 子 量 的寡 糖 【 ｌ Ｉ ． 破坏 昆虫 的几 丁质或 抑制 几 丁质酶 的活 性 ．影 响 昆 信 号 肽 。Ｃ Ｂ ｈ Ｄ的功 能是 将 酶定 位 在 不溶 性 底物 上