新蚊虫抗药性相关基因功能研究

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1、项目类别申报学科代码1科学部编号AC030111国家自然科学基金申请书项目　名　称：新的蚊虫抗药性相关基因的功能研究新的蚊虫抗药性相关基因的功能研究新的蚊虫抗药性相关基因的功能研究申请者：所在单位：本项目在2001年评审全优通过邮政　编　码：通　讯　地　址：025-6662875电话：传真：电子信箱(E-mail):申请日期：2001年2月28日国家自然科学基金委员会1997年制8研究内容和意义摘要本项目在已从淡色库蚊对溴氰菊酯抗性品系分离、鉴定的51个抗性相关序列的基础上，进一步获取全长基因并作细胞

2、转染及共转染研究功能，鉴定蚊虫抗药性基因。本项目鉴定的抗药性基因对于媒介抗药性检测、抗药性的分子机理研究和抗药性基因资源的开发和利用等具有重要意义；并可望在GenBank登录一批新的全长基因，为我国在国际寄生虫/昆虫基因组计划中抢占一席之地作出贡献。主题词1.主题词数量不多于三个；2.主题词之间空一格（英文用/分隔）。中文蚊虫抗药性基因基因功能英文mosquito/insecticide-resistantgene/functionofgene二、立论依据8（包括项目的研究意义、国内外研究现状分析，并

3、附主要参考文献及出处）对基础研究，着重结合国际科学发展趋势，论述项目的科学意义；对应用基础研究，着重结合学科前沿、围绕国民经济和社会发展中的重要科技问题，论述其应用情景。化学防治一直是媒介综合治理策略中的主要方法。杀虫剂的大量、连续使用导致了媒介抗药性的发生和发展。WHO(1992)报告，在全世界范围内已有146种媒介昆虫对不同杀虫剂产生了抗性[1]。媒介抗药性及其导致的环境改变加剧了虫媒病传播的恶化趋势。然而，由于化学防治容易操作，能够迅速、有效地控制猖獗的害虫种群，迄今乃至今后相当长的一段时期内无

4、疑仍是媒介综合治理的主要方法之一。因此媒介抗药性已成为国内外媒介防制中的突出问题[2-4]。媒介抗药性是可遗传的复杂的生物进化现象。多年来媒介抗药性研究进展不大，其根本原因是抗药性机制的分子基础所知甚少。当前迫切的问题之一是分离抗药性基因，尤其是对广泛使用的拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性基因[5,6]。近20多年来，国外研究者采用经典的“功能克隆”法（从已知功能的蛋白质克隆基因的策略）仅克隆到个别昆虫抗性相关基因，其在抗性中是否起关键作用尚不得而知[3，6]。当前存在的问题是需要采用直接方法克隆媒介抗药性基

5、因。新近，Diatchenko等（1996,1999）建立并改进了抑制性差减杂交（suppressionsubtractivehybridization，SSH）这一“表型克隆”新策略。该法无须事先了解基因的蛋白质结构和功能等背景资料，仅根据表型便可直接分离目的基因[7，8]。cDNA芯片是近年发展起来的分析基因表达图式的新方法，其可高效、快速地同时测定大通量基因的时空表达信息，并且杂交点可经信号检测仪定量测定与经相应软件分析[9]。SSH结合cDNA芯片是目前发展的目的基因分离、鉴定的最佳策略之一。

6、迄今已见到国外用于疾病基因研究的3篇报告[10-12]，寄生虫学与昆虫学研究领域尚未见报道。淡色库蚊(Culexpipienspallens)是分布广、种群密度高的重要家栖性病媒蚊种，近年来各地主要采用拟除虫菊酯类的溴氰菊酯进行防治，已陆续有敏感性显著下降的报告。迄今,库蚊对拟除虫菊酯抗性基因国内外尚未见文献报道。本课题即是为此目的而设计的。本实验室1999年在国家自然科学基金（批准号：39970666）的资助下，采用SSH结合cDNA芯片法，从淡色库蚊对溴氰菊酯抗性品系分离8并鉴定了3倍以上表达差异

7、的抗性相关克隆51个；经测序，发现新序列40个，由GenBank收录（GenBank/NCBIBE247800-247839,2000年）；大部分新序列未检索到同源基因或相关蛋白，线粒体rRNA基因、胰蛋白酶前体基因、糜蛋白酶A前体基因和视蛋白基因等同源基因在抗性品系中高表达。结果提示：昆虫抗药性可能涉及的并非个别基因，而是多基因或基因群[13]。本项目拟在以上工作的基础上，进一步获取抗性相关克隆的全长序列,以抗性相关基因转染及共转染蚊细胞系，研究基因功能[14]，进而鉴定蚊虫抗药性基因。本项目拟鉴定

8、的抗药性基因对于媒介抗药性检测、抗药性的分子机理研究和抗药性基因资源的开发和利用等具有重要意义；本项目可望发现一批新基因，为我国在国际寄生虫/昆虫基因组计划中抢占一席之地作出贡献。主要参考文献1．WHO.TechnicalReportSeries8181992;P92.陆宝麟.蚊虫综合治理（第二版）.北京：科学出版社1999;P17-203.HemingwayJ,RansonH.AnnuRevEntomol2000;45:3714.HirstSI,Sta