【摘要】：煙蚜繭蜂是一種優(yōu)良的寄生性天敵昆蟲,可長(zhǎng)期有效地控制農(nóng)作物、果樹、蔬菜等多種植物上的蚜蟲危害。滯育可以顯著地延長(zhǎng)天敵昆蟲產(chǎn)品的貨架期,提升天敵產(chǎn)品的防效。煙蚜繭蜂在滯育準(zhǔn)備期顯著積累糖原并轉(zhuǎn)化成海藻糖,研究糖類的積累對(duì)揭示滯育過(guò)程的分子機(jī)制至關(guān)重要。有研究表明糖類的代謝主要由海藻糖信號(hào)通路及下游的糖原代謝途徑調(diào)控,其中海藻糖合成酶(Trehalose 6-phosphate synthase,TPS)、糖原磷酸化酶(Glycogen phosphorylase,GP)和糖原合成酶(Glycogen synthase,GYS)是參與糖原合成及糖原向海藻糖轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵調(diào)控酶。目前,這3種酶在煙蚜繭蜂滯育中的功能及相互作用等尚不明確。本研究以煙蚜繭蜂為試驗(yàn)對(duì)象,獲取煙蚜繭蜂AgTPS、AgGP及AgGYS基因全長(zhǎng)序列。并分析3個(gè)目的基因在滯育準(zhǔn)備階段、滯育維持階段和滯育解除階段的表達(dá)模式。最后,針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的以煙草作為擴(kuò)繁煙蚜繭蜂寄主植物培養(yǎng)周期長(zhǎng)、占用空間大、濕度要求高等問(wèn)題,進(jìn)行了替代寄主植物的篩選和評(píng)估。主要研究結(jié)果如下:1.獲得煙蚜繭蜂海藻糖合成酶AgTPS基因、糖原磷酸化酶AgGP基因及糖原合成酶AgGYS基因全長(zhǎng)序列。AgTPS基因全長(zhǎng)為2971bp,開放閱讀框2385bp,編碼794個(gè)氨基酸;AgGP基因全長(zhǎng)為2590 bp,開放閱讀框2535bp,編碼844個(gè)氨基酸;AgGYS基因全長(zhǎng)為2529bp,開放閱讀框2073bp,編碼690個(gè)氨基酸;3個(gè)基因所編碼的蛋白均具有高度的保守性,與其他昆蟲的同源蛋白一致性在90%以上。2.評(píng)估了Gapdh、PPI、β-tub、RPL13和RPII 5個(gè)常用內(nèi)參基因在煙蚜繭蜂不同發(fā)育階段和滯育狀態(tài)中的穩(wěn)定性。熒光定量結(jié)果中沒(méi)有觀測(cè)到PPI、β-tub及RPII基因的擴(kuò)增曲線及熔解曲線。Gapdh基因穩(wěn)定性高于RPL13基因,可作為本研究?jī)?nèi)參基因。3.滯育和非滯育條件下AgTPS、AgGP及AgGYS基因的表達(dá)模式存在顯著差異:由于滯育條件的低溫抑制了煙蚜繭蜂的代謝和發(fā)育,滯育條件下3齡幼蟲中3個(gè)基因表達(dá)量均顯著低于非滯育條件;4齡中期幼蟲中AgGP和AgGYS基因表達(dá)量顯著提升,推測(cè)為滯育準(zhǔn)備階段起始,說(shuō)明這一階段煙蚜繭蜂大量積累糖原同時(shí)降解部分糖原用于合成甘油抗寒物質(zhì);4齡末期幼蟲中AgTPS基因表達(dá)量大幅上升,AgGP基因表達(dá)量維持不變,AgGYS基因表達(dá)量有所下降,這一齡期煙蚜繭蜂以糖原降解產(chǎn)物為原料大量合成海藻糖;滯育期間由于代謝活性降低和發(fā)育的抑制,所有基因表達(dá)量顯著減少;滯育解除期AgTPS與AgGP基因表達(dá)量均維持在較低水平,AgGYS基因表達(dá)量顯著提高,滯育準(zhǔn)備期煙蚜繭蜂降解糖原合成的醇類化合物在滯育解除階段再次合成糖原,糖原在滯育后發(fā)育中發(fā)揮著重要作用。4.測(cè)試了豌豆、蠶豆、大豆和綠豆4種豆科植物繁蚜、繁蜂能力及所繁育煙蚜繭蜂的生物學(xué)特征,并與煙草繁育的煙蚜繭蜂以及蠶豆組煙蚜繭蜂回接煙草所獲得的子代蜂比較。結(jié)果表明:豆科植物與煙草所繁育煙蚜繭蜂寄生力、體型等生物學(xué)特征有顯著性差異,但回接組煙蚜繭蜂與各項(xiàng)指標(biāo)均不低于煙草組。綜合考慮擴(kuò)繁周期、經(jīng)濟(jì)成本等因素,蠶豆有望成為煙蚜繭蜂規(guī)�；瘮U(kuò)繁的寄主植物。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S476.3
【圖文】：

表明滯育煙蚜繭蜂滯育期間積累糖類而非脂肪作為能源物質(zhì)和冷凍保護(hù)劑。上述信號(hào)通路和代謝過(guò)程如圖1.1 所示。1.2.3.2 滯育煙蚜繭蜂的免疫效應(yīng)通常情況下，代謝和發(fā)育的遲緩會(huì)導(dǎo)致昆蟲滯育期間免疫力的下降。然而，作為確保昆蟲在不利環(huán)境條件下生存的生理狀態(tài)，滯育不應(yīng)該降低昆蟲抵御病原體的能力。一項(xiàng)關(guān)于眉紋天蠶蛾Samia cynthia 的研究表明滯育期間昆蟲的免疫系統(tǒng)仍在發(fā)揮作用，昆蟲可能通過(guò)調(diào)控特定蛋白的表達(dá)來(lái)維持滯育期間的免疫能力（Nakamura et al., 2011）。轉(zhuǎn)錄組和蛋白組分析發(fā)現(xiàn)，煙蚜繭蜂滯育期間 C 型凝集素（C-type lectins, CTL）和血藍(lán)蛋白（Hemocyanin, HC）在蛋白質(zhì)水平上調(diào)表達(dá)，酚氧化酶（Phenoloxidase, PO）在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)表達(dá)。CTL 蛋白質(zhì)超家族可以結(jié)合并凝集細(xì)菌表面的脂多糖和脂磷酸（Dodd and Drickamer, 2001），在昆蟲體液免疫中發(fā)揮重要作用。HC 是無(wú)脊椎動(dòng)物血淋巴的主要成分，可通過(guò)凝集細(xì)菌參與無(wú)脊椎動(dòng)物的非特異性免疫（Yan et al., 2011），HC 還可通過(guò)蛋白質(zhì)裂解生成抗菌肽來(lái)應(yīng)對(duì)微生物入侵（Destoumieux-Garzón et al., 2001）

煙蚜繭蜂幼蟲總RNAFigure2.1ElectrophoretogramoftotalRNAfromlavaofA.gifuensis

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本文編號(hào)：2725170