| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 摘要 | 第8-15页 |
| CHAPTER 1 GENERAL INTRODUCTION AND LITERATURE REVIEW | 第15-39页 |
| 1.1 Introduction | 第16页 |
| 1.2 Biology and ecology of Hemiptera: Aphididae | 第16-17页 |
| 1.3 Bird cherry-oat aphid, Rhopalosiphum padi (L.) | 第17-21页 |
| 1.3.1 Distribution | 第17-18页 |
| 1.3.2 Morphology | 第18页 |
| 1.3.3 Life Cycle | 第18-19页 |
| 1.3.4 Host plants | 第19-20页 |
| 1.3.5 Feeding habit of aphids | 第20页 |
| 1.3.6 Economic importance of R. padi | 第20-21页 |
| 1.4 Important insecticides – Hemipteran species | 第21-29页 |
| 1.4.1 Historical –Development of the insecticides | 第21页 |
| 1.4.2 Insecticides old chemistry | 第21-25页 |
| 1.4.2.1 Synthetic pyrethroids | 第21-22页 |
| 1.4.2.2 Carbamets and Organophosphates | 第22-23页 |
| 1.4.2.3 Cyclodienes group insecticide | 第23-24页 |
| 1.4.2.4 Benzoylphenyl ureas | 第24-25页 |
| 1.4.3 New chemistry insecticides | 第25-29页 |
| 1.4.3.1 Indoxacarb | 第25页 |
| 1.4.3.2 Emamectin | 第25-26页 |
| 1.4.3.3 Neonicotinoids | 第26-27页 |
| 1.4.3.4 Spinosad | 第27页 |
| 1.4.3.5 Chlorfenapyr | 第27-28页 |
| 1.4.3.6 Flubendiamide | 第28-29页 |
| 1.5 Insecticide resistance in aphid | 第29-30页 |
| 1.5.1 Cross resistance | 第29-30页 |
| 1.5.2 Integrated pest and insecticide resistance management | 第30页 |
| 1.6 Overview of resistance mechanisms in insects | 第30-38页 |
| 1.6.1 Behavioural and penetration resistance | 第31页 |
| 1.6.2 Target-site insensitivity | 第31页 |
| 1.6.3 GABA receptor: target-site resistance to cyclodienes | 第31-32页 |
| 1.6.4 Insensitive ACh E: Target-site resistance to OPs and carbamates | 第32页 |
| 1.6.5 Nerve insensitivity: target-site resistance to pyrethroids | 第32-33页 |
| 1.6.6 Metabolic resistance | 第33-38页 |
| 1.6.6.1 Cytochrome P-450 monoxygenases | 第33-34页 |
| 1.6.6.2 Esterases | 第34页 |
| 1.6.6.3 Glutathione S-transferases | 第34-38页 |
| 1.6.6.3.1 Classification and nomenclature | 第35-36页 |
| 1.6.6.3.2 Enzyme structure | 第36页 |
| 1.6.6.3.3 Mode of action | 第36-38页 |
| 1.7 Aim and objectives of this research | 第38-39页 |
| CHAPTER 2 IDENTIFICATION AND BIOINFORMACTICS ANALYSIS OF GLUTATHIONE S-TRANSFERASE GENES FROM RHOPALOSIPHUM PADI (L.) | 第39-50页 |
| 2.1 Introduction | 第40-41页 |
| 2.2 Materials and methods | 第41-45页 |
| 2.2.1 Insect rearing and maintain condition | 第41页 |
| 2.2.3 Insecticide used this reserach | 第41-44页 |
| 2.2.3.1 β-cypermethrin | 第41-42页 |
| 2.2.3.2 Isoprocarb | 第42页 |
| 2.2.3.3 Malathion | 第42页 |
| 2.2.3.4 Sulfoxaflor (Figure 2. 4) | 第42-43页 |
| 2.2.3.5 Chlorpyrifos | 第43页 |
| 2.2.3.6 Imidacloprid | 第43页 |
| 2.2.3.7 Lambda-Cyhalothrin | 第43-44页 |
| 2.2.4 Bioassays and Insecticide Treatment | 第44页 |
| 2.2.5 Data analysis | 第44页 |
| 2.2.6 Bioinformatic analysis | 第44-45页 |
| 2.3 Results | 第45-48页 |
| 2.3.1 Bioassay | 第45页 |
| 2.3.2 Bioinformatics analysis | 第45-46页 |
| 2.3.3 Phylogenetic analysis | 第46-48页 |
| 2.4 Discussion | 第48-49页 |
| 2.5 Conclusion | 第49-50页 |
| CHAPTER 3 IDENTIFICATION, EXPRESSION AND REGULATION OF AN OMEGA CLASS GLUTATHIONE S-TRANSFERASE IN RHOPALOSIPHUM PADI (L.) UNDER INSECTICIDE STRESS | 第50-70页 |
| 3.1 Introduction | 第51-52页 |
| 3.2 Materials and method | 第52-58页 |
| 3.2.1 Insects | 第52页 |
| 3.2.2 RNA extraction and c DNA synthesis | 第52-53页 |
| 3.2.3 Identification and gene cloning of omega glutathione S-transferase gene from R. padi | 第53页 |
| 3.2.4 Sequence identity and phylogenetic analysis | 第53-54页 |
| 3.2.5 Plasmid construction and Recombinant protein expression | 第54-55页 |
| 3.2.6 Recombinant protein purification and western blot analysis | 第55-56页 |
| 3.2.7 Measurements of enzyme activity | 第56页 |
| 3.2.8 Disc diffusion assay | 第56页 |
| 3.2.9 Real-time qPCR analysis of RpGSTO1 expression under different insecticide stress | 第56-57页 |
| 3.2.10 Statistical analysis | 第57-58页 |
| 3.3 Results | 第58-66页 |
| 3.3.1 Identification and characterization of RpGSTO1 gene | 第58-60页 |
| 3.3.2 Phylogenetic analysis of RpGSTO1 and other insect GSTs | 第60页 |
| 3.3.3 Expression and purification of RpGSTO1 | 第60-63页 |
| 3.3.4 GST activity and properties of RpGSTO1 | 第63-65页 |
| 3.3.5 Disc diffusion assay performed under cumene hydroperoxide stress | 第65页 |
| 3.3.6 Expression profiles of RpGSTO1 after exposure to different insecticides | 第65-66页 |
| 3.4 Discussion | 第66-69页 |
| 3.5 Conclusion | 第69-70页 |
| CHAPTER 4 A NOVEL THETA-CLASS GLUTATHIONE S-TRANSFERASE GENE IN RHOPALOSIPHUM PADI (L.):IDENTIFICATION, CLONING AND EXPRESSION PATTERN OF Rp GSTT1 AND ITS PROTECTIVE EFFECTS ON OXIDATIVE STRESS | 第70-90页 |
| 4.1 Introduction | 第71-72页 |
| 4.2 Materials and methods | 第72-78页 |
| 4.2.1 Insect rearing | 第72页 |
| 4.2.2 Insecticide treatments | 第72-73页 |
| 4.2.3 Enzyme activity of different insecticide exposures | 第73页 |
| 4.2.4 Total RNA isolation and c DNA cloning | 第73-74页 |
| 4.2.5 Nucleotide sequencing and phylogenetic analysis | 第74-75页 |
| 4.2.6 Recombinant protein expression and purification | 第75-76页 |
| 4.2.7 Determination of enzyme activity | 第76页 |
| 4.2.8 DNA cleavage assay and disc diffusion assay | 第76-77页 |
| 4.2.9 Effects of insecticide exposure on RpGSTT1 transcript | 第77页 |
| 4.2.10 Statistical analysis | 第77-78页 |
| 4.3 Results | 第78-86页 |
| 4.3.1 Effects of insecticides on R. padi GST activity | 第78-79页 |
| 4.3.3 Phylogenetic analysis of RpGSTT1 | 第79-82页 |
| 4.3.4 Bacterial expression and purification of RpGSTT1 recombinant protein | 第82-83页 |
| 4.3.5 Kinetic properties of purified RpGSTT1 | 第83页 |
| 4.3.6 Protective effects of RpGSTT1 against oxidative stress | 第83-85页 |
| 4.3.7 The expression profile of RpGSTT1 in response to insecticide exposure | 第85-86页 |
| 4.4 Discussion | 第86-89页 |
| 4.5 Conclusion | 第89-90页 |
| CHAPTER 5 COMPARATIVE ANALYSIS OF TWO SIGMA GLUTATHIONE S-TRANSFERASE GENES FROM RHOPALOSIPHUM PADI (L.) | 第90-106页 |
| 5.1 Introduction | 第91-92页 |
| 5.2 Materials and Methods | 第92-96页 |
| 5.2.1 Insect and Insecticides | 第92页 |
| 5.2.2 Determination of GST Enzyme Activity Post-exposure to Insecticides | 第92-93页 |
| 5.2.3 Identification and Molecular Cloning of RpGSTS1 and RpGSTS2 | 第93-94页 |
| 5.2.4 Bioinformatic Analysis of R. padi GST | 第94页 |
| 5.2.5 Real-time Quantitative Polymerase Chain Reaction for Expression of RpGSTS1 and RpGSTS2 | 第94-95页 |
| 5.2.6 Statistical Analysis | 第95-96页 |
| 5.3 Results | 第96-103页 |
| 5.3.1 Activity of GST Detoxification Enzyme | 第96-97页 |
| 5.3.2 Identification and Sequence Analysis of R. padi GSTS1 and GSTS2 | 第97-99页 |
| 5.3.3 Phylogenetic and Structural Analysis of RpGSTS1 and RpGSTS2 | 第99-102页 |
| 5.3.4 RT-qPCR Analysis of RpGSTS1 and RpGSTS2 Expression | 第102-103页 |
| 5.4 Discussion | 第103-105页 |
| 5.5 Conclusion | 第105-106页 |
| REFERENCES | 第106-126页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第126-127页 |
| ABOUT THE AUTHOR | 第127页 |
| List of publications during Ph.D study | 第127-128页 |
| List of publication before Ph.D study | 第128-129页 |
| APPENDIXES | 第129-143页 |
| Appendix I | 第129-133页 |
| Appendix II | 第133-134页 |
| Appendix III | 第134-136页 |
| Appendix IV | 第136页 |
| Appendix V | 第136-138页 |
| Appendix VI | 第138页 |
| Appendix VII | 第138-139页 |
| Appendix VIII | 第139页 |
| Appendix IX | 第139-140页 |
| Appendix X | 第140-141页 |
| Appendix XI | 第141-143页 |
| Appendix XII | 第143页 |
