【摘要】：灰飛虱對(duì)水稻的危害包括刺吸危害和傳播條紋病毒(Rice stripe virus,RSV)引起的水稻條紋葉枯病,而后者的危害更為嚴(yán)重。水稻條紋葉枯病曾對(duì)我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)及東南亞各國(guó)的水稻生產(chǎn)造成了毀滅性的打擊。而帶毒(RSV)灰飛虱群體是發(fā)生危害的罪魁禍?zhǔn)?其在灰飛虱種群中所占的比例高低、群體的生存狀態(tài)及對(duì)極端環(huán)境的耐受性等,某種程度上決定著水稻條紋葉枯病是否發(fā)生及嚴(yán)重程度。因此,帶毒灰飛虱群體的生存狀況很值得重點(diǎn)關(guān)注。而環(huán)境脅迫因子(最常見(jiàn)的是極端高溫、極端低溫和農(nóng)藥)對(duì)種群的發(fā)生發(fā)展和擴(kuò)繁至關(guān)重要。已有研究證實(shí),包括RSV在內(nèi)的持久性傳播的植物病毒能夠改變寄主昆蟲(chóng)的基因表達(dá)水平,進(jìn)而直接或間接的影響其體內(nèi)的代謝及一些生理生化指標(biāo)的含量。那么帶毒在遭受環(huán)境因子脅迫后,其耐受性是否發(fā)生改變。本課題的研究對(duì)象為帶毒灰飛虱群體和無(wú)毒灰飛虱群體,運(yùn)用生物學(xué)及分子生物學(xué)的技術(shù)方法對(duì)帶毒與無(wú)毒群體在極端高溫、極端低溫和農(nóng)藥脅迫后,體內(nèi)相關(guān)抗寒指標(biāo)、耐熱指標(biāo)及解毒酶的影響進(jìn)行了研究。詳細(xì)結(jié)果如下:(1)帶毒灰飛虱4齡若蟲(chóng)群體的抗寒性顯著高于無(wú)毒群體。對(duì)帶毒和無(wú)毒灰飛虱進(jìn)行了 4℃下不同處理時(shí)間、不同溫度下處理4h的冷脅迫后,得到脅迫時(shí)間-存活率和脅迫溫度-存活率曲線,結(jié)果表明帶毒灰飛虱存活率顯著高于無(wú)毒灰飛虱。帶毒灰飛虱的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)(-13.176℃和-9.868℃)均低于無(wú)毒灰飛虱(-10.614℃和-8.472℃)。對(duì)上述兩群體4℃冷脅迫0、2和4d后發(fā)現(xiàn),游離水、脂肪和糖原含量在處理前無(wú)顯著差異,無(wú)毒灰飛虱游離水含量隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)顯著增加,當(dāng)冷脅迫4 d時(shí)帶毒灰飛虱游離水含量(64.061%)顯著低于無(wú)毒灰飛虱(73.244%),而帶毒灰飛虱體內(nèi)糖原含量隨時(shí)間顯著升高,冷脅迫4d時(shí)其糖原含量(97.295 μg.mg-1)顯著高于無(wú)毒若蟲(chóng)(43.581 μg.mg-1);帶毒與無(wú)毒灰飛虱海藻糖含量隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)都顯著增加,冷脅迫2 d和4 d時(shí)帶毒灰飛虱(2d:3.97μg·mg-1,4d:4.52μg·mg-1)海藻糖含量顯著高于無(wú)毒灰飛虱(2d:2.47μg·mg-1,4d:3.15μg.mg-1)。綜上,灰飛虱被RSV侵染后體內(nèi)過(guò)冷卻點(diǎn)降低,在遭受極端低溫脅迫時(shí)其體內(nèi)抗寒物質(zhì)積累的速度加快,因此帶毒群體在應(yīng)對(duì)低溫脅迫時(shí)較無(wú)毒群體更具有抗寒性。(2)帶毒灰飛虱4齡若蟲(chóng)群體的耐熱性顯著高于無(wú)毒群體。對(duì)帶毒和無(wú)毒灰飛虱進(jìn)行了 40℃下不同處理時(shí)間、不同高溫下處理2 h的熱脅迫,得到脅迫時(shí)間-存活率和脅迫溫度-存活率曲線,結(jié)果表明帶毒灰飛虱存活率顯著高于無(wú)毒灰飛虱。對(duì)上述兩群體在37℃下進(jìn)行熱脅迫0.5h和1h,檢測(cè)其體內(nèi)4個(gè)熱激蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果顯示:在熱處理前,帶毒灰飛虱基因Hsp60(2.71倍)、Hc70(1.29倍)和Hsp90(1.43倍)相對(duì)表達(dá)量顯著高于無(wú)毒灰飛虱倍;在熱激處理0.5 h和1h后,Hc70相對(duì)表達(dá)量顯著高于無(wú)毒灰飛虱(2.42倍,1.66倍)。綜上,RSV的侵染使帶毒灰飛虱體內(nèi)熱脅迫相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量上調(diào),增強(qiáng)了其對(duì)高溫的耐受性。(3)帶毒灰飛虱群體對(duì)吡蟲(chóng)啉的耐受性顯著高于無(wú)毒群體。應(yīng)用點(diǎn)滴法對(duì)兩群體進(jìn)行吡蟲(chóng)啉毒力檢測(cè),結(jié)果表明帶毒灰飛虱的存活率顯著高于無(wú)毒灰飛虱。其中帶毒4齡若蟲(chóng)和雌蟲(chóng)致死中濃度分別為無(wú)毒蟲(chóng)的1.480倍和4.276倍。通過(guò)解毒酶抑制劑增效試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),多功能氧化酶在灰飛虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的解毒代謝中起主導(dǎo)作用(增效比:6.146倍和2.265倍),帶毒灰飛虱多功能氧化酶抑制更為明顯。通過(guò)320mg·L-1的吡蟲(chóng)啉脅迫處理上述兩群體0、12、24和48 h后,對(duì)其體內(nèi)三種解毒酶的比活力測(cè)定后發(fā)現(xiàn):帶毒雌蟲(chóng)的酯酶(EST)比活力隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)顯著升高,在處理12 h(1.276倍)和24 h(1.605倍)后顯著高于無(wú)毒雌蟲(chóng);帶毒與無(wú)毒雌蟲(chóng)多功能氧化酶(MFO)比活力在處理后顯著升高,處理后12 h(1.277倍)和48 h(1.169倍)帶毒雌蟲(chóng)顯著高于無(wú)毒雌蟲(chóng)。通過(guò)320 mg·L-1的吡蟲(chóng)啉脅迫處理上述兩群體0 h、12 h、24 h后,對(duì)試蟲(chóng)體內(nèi)11個(gè)CYP450基因和2個(gè)EST基因相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行了后發(fā)現(xiàn):未經(jīng)吡蟲(chóng)啉脅迫處理的帶毒雌蟲(chóng)體內(nèi)CYP6FU1(2.05倍)、CYP4E1(13.65倍)和CYP353D1v2(4.74倍)等基因的相對(duì)表達(dá)量顯著高于無(wú)毒灰飛虱;在吡蟲(chóng)啉處理12h后帶毒雌蟲(chóng)CYP439A1v3(3.49倍)和CYP353D1v2(4.82倍)的表達(dá)顯著高于無(wú)毒群體;在吡蟲(chóng)啉處理24 h后帶毒雌蟲(chóng)CYP439A1v3(3.49倍)、CYP4DE1(2.15倍)和CYP353D1v2(3.36倍)的表達(dá)顯著高于無(wú)毒雌蟲(chóng)。綜上,RSV的侵染顯著提高了部分灰飛虱體內(nèi)部分CYP450基因的相對(duì)表達(dá)量,間接提高了MFO的活性,使帶毒雌蟲(chóng)在應(yīng)對(duì)吡蟲(chóng)啉脅迫時(shí)較之無(wú)毒雌蟲(chóng)具有更高的吡蟲(chóng)啉耐受性。
【圖文】：

分別為－５．１２°Ｃ和－３．９９°Ｃ，其中－４°Ｃ脅迫４邋ｈ兩群體的存活率分別為６４．４４％和５０．９７％邋（？＝逡逑３．９９４，邋；？＜邋０．００１）；邋－６°Ｃ脅迫邋４邋ｈ邋分別為邋４９．３５％和邋２５．５６％邋０＝７．０５３，邐＜０．００１邋），帶毒逡逑群體的存活率顯著高于無(wú)毒群體（圖２－１邋Ａ）。邐．逡逑在－４°Ｃ低溫處理后得到的時(shí)間－存活率曲線方程求得上述兩群體的致死中時(shí)間，分別逡逑為６．９５２邋ｄ和３．６９４邋ｄ。其中帶毒和無(wú)毒在冷脅迫２、４、８和１２邋ｈ的存活率分別９３．３３％和逡逑７０．００％邋（卜７．００６，邋／？＜０．００１邋）、６４．４４％和邋５０．９７％邋（ｒ＝４．０４５，；？＜０．００１邋）、４３．３３％和邋１６．６７％逡逑Ｕ＝８．００５，邋；？＜０．００１）、４１．１１％和邋１４．４４％邋０邋＝邋８．００８，戶＜０．００１），帶毒群體的存活率顯逡逑著高于無(wú)毒群體（圖２－１邋Ｂ）。逡逑綜上，帶毒灰飛虱群體的抗寒能力要強(qiáng)于無(wú)毒群體，ＲＳＶ對(duì)灰飛虱耐寒性影響顯著逡逑（不同處理時(shí)間：尸＝４９．０８４

冷卻點(diǎn)（Ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ邋Ｐｏｉｎｔｓ，，邋ＳＣＰｓ）和結(jié)冰點(diǎn)。結(jié)果顯示，帶毒灰飛虱的ＳＣＰｓ和結(jié)冰點(diǎn)逡逑分別為－１３．１７６。（：和－９．８６８。（：，顯著低于無(wú)毒灰飛虱（－１０．６１４。（：和－８．４７２。（：）（／邋＝邋５．６８０，邋ｐ逡逑＜０．００１；廣３．０９５，尸＝０．００６）（圖２－２）。以上兩指標(biāo)的差異，也說(shuō)明了帶毒灰飛虱的抗逡逑寒性能優(yōu)于無(wú)毒灰飛虱。逡逑過(guò)冷卻點(diǎn)邐結(jié)冰點(diǎn)逡逑°Ｔ］￣ｒｕＭ邐0邋無(wú)毒群體逡逑■帶毒群體逡逑Ｉ邋５邐Ｉ邐ｕ｜逡逑ｍ邋－ｉ0－邋ＬＪ邋■邋Ｉ逡逑－１５」邐邐｜逡逑＊＊逡逑圖２－２：帶毒和無(wú)毒灰飛虱４齡若蟲(chóng)的過(guò)冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)。圖中誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)誤，＊或＊＊表示帶毒與無(wú)毒群體間上逡逑述指標(biāo)在ｐ邋＜邋０．０５或／？邋＜邋０．０１水平上差異顯著或極顯著。逡逑Ｆｉｇ．邋２－２．邋Ｓｕｐｅｒｃｏｏｌｉｎｇ邋ｐｏｉｎｔｓ邋（ＳＣＰｓ）邋ａｎｄ邋ｆｒｅｅｚｉｎｇ邋ｐｏｉｎｔ邋ｏｆ邋ｖｉｒｕｌｉｆｅｒｏｕｓ邋ａｎｄ邋ｎａｔｉｖｅ邋４ｔｈ邋ｉｎｓｔａｒ邋ｌａｒｖａｅ邋ｏｆ邋Ｌ．邋ｓｔｒｉａｔｅｌｌｕｓ．邋Ｅｒｒｏｒ邋ｂａｒｓ逡逑ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｔｈｅ邋ＳＥ．邋＊邋Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｖｉｒｕｌｉｆｅｒｏｕｓ邋ａｎｄ邋ｎａｔｉｖｅ邋４ｔｈ邋ｉｎｓｔａｒ邋ｌａｒｖａｅ邋ｏｆ邋Ｌ．邋ｓｔｒｉａｔｅｌｌｕｓ邋（＊＊ｐ逡逑＜邋０．０１，邐＜邋０．０５，邋ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ｓａｍｐｌｅｓ邋ｔ邋Ｔｅｓｔ）逡逑２．３帶毒與無(wú)毒灰飛虱抗寒性相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)逡逑昆蟲(chóng)體內(nèi)游離水含量的減少能夠提高溶質(zhì)的濃度
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S435.111

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本文編號(hào)：2650323