【摘要】：21世紀以來,利用各種生防因子控制害蟲(螨)儼然已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一,其中巴氏新小綏螨Neoseiulus barkeri便是一類極具應(yīng)用前景、可用來防治葉螨、薊馬等吸汁性害蟲(螨)的重要的捕食性天敵。昆蟲(螨)需要通過化學感受器完成尋找和選擇獵物、交配及產(chǎn)卵等重要生理活動,通常觸角是昆蟲最主要的化學感受器官,但研究發(fā)現(xiàn)螨類的化學感受器是位于足Ⅰ跗節(jié)背面和須肢末端的剛毛區(qū)。環(huán)境中疏水性的脂溶性氣味小分子能夠引起昆蟲化學感受器產(chǎn)生嗅覺反應(yīng),而位于觸角淋巴液內(nèi)的氣味結(jié)合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)則最先參與嗅覺反應(yīng)的第一步--結(jié)合氣味分子并運載至受體。有關(guān)螨類嗅覺研究進程中,一方面前人發(fā)現(xiàn)一類蟲害誘導(dǎo)植物揮發(fā)物(Herbivore--induced plant volatiles,HIPVs)可促使捕食螨發(fā)生嗅覺反應(yīng)進而快速定位到獵物,另一方面在一些非昆蟲綱節(jié)肢動物體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)一類Niemann-Pick type C2(NPC2)蛋白,替代行使OBPs的功能。然而有關(guān)巴氏新小綏螨化學感受器、化學感受器對其嗅覺行為的影響以及氣味運載蛋白NPC2都鮮有研究,因此本文從巴氏新小綏螨化學感受器的形態(tài)特征水平、室內(nèi)行為水平和分子水平對其嗅覺機制進行初步探究,以期為今后深入研究提供參考。本試驗主要研究內(nèi)容如下:1.利用掃描電鏡觀察了巴氏新小綏螨不同螨態(tài)須肢平截末端和足Ⅰ跗節(jié)背面的剛毛感受區(qū),著重描述了雌成螨須肢末端和足Ⅰ跗節(jié)背面剛毛感受器的形態(tài)和分布情況并據(jù)此推測其功能、作用。電鏡結(jié)果顯示須肢平截末端的感受區(qū)剛毛具窩,長度較短,端部逐漸縮小,推測該剛毛區(qū)感受器具機械感知功能;而足Ⅰ跗節(jié)背面的感受區(qū)剛毛形態(tài)類型分為三種錐形剛毛,又進一步通過足Ⅰ跗節(jié)背面破損剛毛呈現(xiàn)的內(nèi)部形態(tài)推測該剛毛區(qū)具有嗅覺感受器。2.利用Y型管進行了巴氏新小綏雌雄成螨對整體HIPVs氣味(二斑葉螨為害的豇豆葉片)和六種單一HIPVs成分(茉莉酸甲酯、順式-3-己烯基乙酸酯、芳香樟、β-石竹烯、水楊酸甲酯和羅勒烯)以及雌螨對不同濃度羅勒烯的嗅覺定向行為反應(yīng),結(jié)果表明HIPVs對巴氏新小綏螨雌雄成螨的選擇行為都具有顯著影響,其中整體HIPVs對巴氏新小綏螨的吸引率要強于單一成分HIPVs;雄螨的偏好選擇率要高于雌成螨;不同濃度的羅勒烯對巴氏新小綏螨的吸引力也存在顯著性差異,高濃度20μg/μL、200μg/μL羅勒烯對雌成螨才存在吸引力,低濃度吸引力與對照無顯著性差異;3.為探究巴氏新小綏螨足Ⅰ跗節(jié)感受區(qū)在嗅覺反應(yīng)中發(fā)揮的作用,利用截肢實驗操作切除掉巴氏新小綏螨雌螨足Ⅰ或足Ⅳ前部分,并檢測其對整體HIPVs與三種單一HIPVs成分(芳樟醇、β-石竹烯和羅勒烯)的嗅覺行為反應(yīng),結(jié)果表明切掉足Ⅰ前部分的巴氏新小綏螨雌成螨對HIPVs的偏好選擇不復(fù)存在;但切掉足Ⅳ前部分的巴氏新小綏螨雌成螨對不同HIPVs成分的偏好選擇性不受影響。4.利用分子生物學實驗克隆獲得了三個NPC2基因cDNA序列,結(jié)果表明Nbar NPC2-1、Nbar NPC2-2和Nbar NPC2-3編碼的氨基酸個數(shù)分別為146、153和174;蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域預(yù)測結(jié)果顯示3個NPC2蛋白都屬于MD-2家族;系統(tǒng)發(fā)育分析表明,3個NPC2均屬于NPC2基因家族,但分屬于不同的進化枝,其中Nbar NPC2-1、Nbar NPC2-2與推測為日本弓背蟻的氣味運載蛋白Cjap NPC2、中紅側(cè)溝繭蜂Mmed NPC2a、棉鈴蟲Harm NPC2-1聚為同一分支。利用熒光定量PCR對三個Nbar NPC2在巴氏新小綏螨不同螨態(tài)的表達譜進行研究,結(jié)果表明Nbar NPC2-1和Nbar NPC2-2在雄螨期相對表達量都最高,可能在雄螨交配過程中起感知雌成螨的性信息素的作用;Nbar NPC2-1在雌成螨期相對表達量也較高,推測Nbar NPC2-1同時在巴氏新小綏螨雌成螨的氣味識別過程中起非常重要的作用。綜上結(jié)論,本研究論文豐富了巴氏新小綏螨嗅覺機制的理論研究內(nèi)容,為開發(fā)利用巴氏新小綏螨氣味運載蛋白靶標位點提供了研究基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 2.2 巴氏新小綏螨雌螨須肢掃描電鏡圖。Fig 2.2 SEM micrograph of the palpal of female N. barkeri. (Tib: 脛節(jié) tibia;Tar: 跗節(jié) tarsus;V-: 腹側(cè) ventral；di: 末梢區(qū)域 distal field).14

形態(tài)細節(jié)描述：脛節(jié)的剛毛都結(jié)構(gòu)簡單、在頂端逐漸變細；須肢末端脛節(jié)背側(cè)面表面的剛毛以一個小角度從遠側(cè)伸至須肢跗節(jié)，因此這些剛毛的尖端呈現(xiàn)出靠近跗節(jié)末梢的短剛毛。跗節(jié)處剛毛包括背側(cè)毛和腹側(cè)毛，腹側(cè)剛毛有的長度會遠遠超過其他剛毛長度（圖 2.2）。在跗節(jié)平截末端有 9 條末端鈍尖頭的剛毛，形成了“末端區(qū)”（圖 2.2 B）。感受區(qū)剛毛位置排列方式為：7 條剛毛位于跗節(jié)圓周上（di-1—di-4，di-7—di-9），2條剛毛處于中間位置（di-5、di-6）；di-5 在最中心區(qū)域；di-8 和 di-9 的剛毛窩底部凸起；di-4、di-6、di-8 剛毛頂端傾向于簇為一群，di-7 頂端通常與此三條簇擁在一起的聚集點有一定距離。從剛毛外部形態(tài)描述：9 條剛毛均基部膨大且有一向上突起的臼狀窩，表面有縱紋，，頂端鈍圓，為刺形感器；Di-5 和 di-9 直立生長，為短曲刺形感器；其余感器和周圍剛毛均中部稍微有點彎曲，頂端成鉤狀，為長曲刺形感器。2.2.2 巴氏新小綏螨足部感受器的超微結(jié)構(gòu)結(jié)果分析A B
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S476.2

【參考文獻】

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本文編號：2697602