【摘要】：斜紋夜蛾Spodoptera litura (Lepidoptera:Noctuidae)又名蓮紋夜蛾,斜紋夜盜蛾,俗稱花蟲、黑頭蟲等,是分布于全世界的農(nóng)作物主要害蟲之一。斜紋夜蛾寄主范圍廣,食性雜,具暴食性,世代重疊且抗藥性強(qiáng),在適宜生境下很容易爆發(fā)成災(zāi),嚴(yán)重時(shí)幼蟲可將寄主葉片、花全部啃食,造成重大經(jīng)濟(jì)損失。 利用性信息素誘捕和干擾交配已經(jīng)在害蟲的測(cè)報(bào)和防控中廣泛應(yīng)用,相應(yīng)的昆蟲合成與釋放性信息素的內(nèi)在機(jī)制也成為該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。蛾類昆蟲性信息素合成主要由性信息素合成激活肽(PBAN)及其受體調(diào)控。PBAN由雌蛾咽下神經(jīng)節(jié)合成并通過血淋巴到達(dá)性信息素腺(PG)并與其細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激活下游性信息素合成途徑。PBAN由DH-PBAN基因編碼,但該基因除了編碼PBAN,還編碼滯育激素及另外三種功能不明確的多肽(α-SGNP、β-SGNP、 γ-SGNP)。 本研究通過簡(jiǎn)并引物和RACE擴(kuò)增,首次獲得了斜紋夜蛾P(guān)BAN基因的全長(zhǎng)mRNA序列(GenBank ID:KJ205531),該mRNA序列全長(zhǎng)809bp,含有一個(gè)編碼191個(gè)氨基酸的ORF(573bp),其5’-UTR為34b、3'-UTR為199bp。通過神經(jīng)肽切割位點(diǎn)(G-K/R-R和K-K)和FXPR/KL保守序列分析,發(fā)現(xiàn)這個(gè)含有191個(gè)氨基酸的前體蛋白在六個(gè)位點(diǎn)被切割并得到五個(gè)可能的神經(jīng)肽：PBAN, DH以及α-、β-和γ-SGNP。通過SignalP4.0分析還發(fā)現(xiàn)該前體蛋白N端還含有一個(gè)17個(gè)氨基酸的信號(hào)肽。 同源性分析表明斜紋夜蛾DH-PBAN的蛋白序列與其它鱗翅目(Lepidoptera)昆蟲DH-PBAN同源性較高(60%),但與鞘翅目(Coleoptera)、膜翅目(Hymenoptera)及雙翅目(Diptera)等昆蟲的DH-PBAN同源性較低(40%)�；谛奔y夜蛾及其它11種昆蟲的DH-PBAN ORFs所構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹與昆蟲分類學(xué)完全吻合,斜紋夜蛾和其它鱗翅目昆蟲以98%的可信度構(gòu)成了一個(gè)單系。 實(shí)時(shí)熒光定量分析表明,PBAN基因在幼蟲及蛹期表達(dá)量表現(xiàn)出一致性,均是隨著齡期的增加表達(dá)量逐漸降低,到了老熟幼蟲及老熟蛹期,PBAN幾乎不表達(dá),而在一齡蛹期表達(dá)量為一生最高。到了成蟲期,PBAN的表達(dá)量受光周期及齡期影響較大,為白天大于黑夜,但無論白天還是黑夜,表達(dá)量都維持在一個(gè)比較穩(wěn)定的水平。PG內(nèi)4種性信息素[(Z9,E11-14:Ac)(A), cis-9, trans-l2-tetradecadienyl acetate (Z9,E12-14:Ac)(B), cis-9-tetradecenyl acetate (Z9-14:Ac)(C)和trans-11-tetradecenyl acetate (E11-14:Ac)(D)]含量的變化也與光周期及齡期有關(guān),總體表現(xiàn)為黑夜大于白天,而剛羽化的雌蟲性信息素含量最高。無論白天黑夜,羽化后3天內(nèi)的成蟲性信息素含量均維持在一定水平。 通過注射人工合成的dsRNA進(jìn)行RNA干擾并結(jié)合熒光定量分析,結(jié)果表明每只雌蟲注射10μg的PBAN dsRNA(濃度為2μg/μl,即每只注射5μl)顯著抑制了斜紋夜蛾P(guān)BAN基因的表達(dá)(相對(duì)表達(dá)量下調(diào)了60%左右),相應(yīng)地RNA干擾后PG內(nèi)4種性信息素的含量也顯著下降。進(jìn)一步地,通過給雌蟲注射人工合成的PBAN,也顯著地提高了雌蛾P(guān)G內(nèi)4種性信息素的含量。交配對(duì)雌性斜紋夜蛾性信息素含量及PBAN表達(dá)量均有影響。雌蛾交配后,PBAN表達(dá)量降低,但性信息素含量反而升高。 本研究首次克隆了斜紋夜蛾P(guān)BAN基因的全長(zhǎng)mRNA序列,并進(jìn)一步通過表達(dá)、RNAi、蛋白注射及性信息素合成量分析表明PBAN是斜紋夜蛾性信息素合成的關(guān)鍵調(diào)控分子。本研究為將來完全闡明斜紋夜蛾性信息素合成與釋放的內(nèi)在機(jī)制奠定了基礎(chǔ),并為基于性信息素及RNAi的害蟲防治新途徑的探索提供思路和靶基因。
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S433.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 李祖侃;;斜紋夜蛾發(fā)生與防治[J];安徽農(nóng)學(xué)通報(bào);2006年10期

2 葉如林;徐克忠;;斜紋夜蛾的發(fā)生與防治[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2008年05期

3 孫凡,胡隱月,杜家緯;斜紋夜蛾性信息素通訊系統(tǒng)[J];昆蟲學(xué)報(bào);2002年03期

4 楊廣;尤民生;趙伊英;劉春輝;;昆蟲的RNA干擾[J];昆蟲學(xué)報(bào);2009年10期

5 周曉梅,黃炳球;斜紋夜蛾抗藥性及其防治對(duì)策的研究進(jìn)展[J];昆蟲知識(shí);2002年02期

6 施秀珍;吳青君;王少麗;徐寶云;謝文;張友軍;;RNA干擾在昆蟲中的作用機(jī)理及應(yīng)用進(jìn)展[J];生物安全學(xué)報(bào);2012年03期

7 李衛(wèi);鄒萬君;王立宏;;昆明地區(qū)斜紋夜蛾生物學(xué)特性研究[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2006年01期

，

本文編號(hào)：2554426