【摘要】：扶桑綿粉蚧(Phenacoccus solenopsis)是一種個體小、隱秘性強、入侵速度快、寄主范圍廣、適應能力強的世界性入侵害蟲,危害嚴重。其體表具有一層蠟粉,可以抵御不良的環(huán)境條件及天敵昆蟲的捕食,此外,蠟粉層還影響一般殺蟲劑的作用效果,使其防治十分困難。目前扶桑綿粉蚧的研究多集中在生物學特性及室內藥效實驗方面。螺蟲乙酯防治刺吸式害蟲效果較好,其作用靶標乙酰輔酶A羧化酶(ACC)是脂質合成通路中的限速酶,螺蟲乙酯作用后可以使扶桑綿粉蚧體表蠟粉減少,破壞扶桑綿粉蚧的天然防御層,提高藥劑的防治效果。目前,鮮少有研究者從分子水平探究藥劑作用后對扶桑綿粉蚧蠟酯合成的影響。本研究采用浸葉法通過螺蟲乙酯處理扶桑綿粉蚧三齡若蟲,觀察其對扶桑綿粉蚧的毒效并收集樣品進行轉錄組測序和分析,從轉錄組水平上解析了螺蟲乙酯影響扶桑綿粉蚧蠟酯合成的機制。同時挑選與蠟酯生物合成相關的幾個差異基因超長鏈脂肪酸延伸酶基因(ELO)和脂肪酸去飽和酶基因(FAD)進行克隆及理化性質分析,并對其在不同發(fā)育階段的扶桑綿粉蚧體內的表達水平進行了分析。主要結果如下:1.經螺蟲乙酯處理后,扶桑綿粉蚧體表蠟粉明顯減少且生長發(fā)育受到抑制。收集螺蟲乙酯處理過的樣品進行高通量測序,共獲得78302個unigenes,其中Blast后e1e-5的unigenes有10208,與脂質代謝相關的有652個。與對照組相比,經螺蟲乙酯處理之后,共獲得1969條差異unigenes。其中與蠟酯生物合成及代謝相關的主要通路有不飽和脂肪酸的生物合成、脂肪酸的生物合成、脂肪酸降解、脂肪酸延伸等。對差異基因進行qRT-PCR驗證,趨勢一致性在81.25%。2.克隆了差異基因PsELO1和PsELO2,其ORF分別為810bp和1041bp,并對它們進行了序列特性分析及在不同發(fā)育階段扶桑綿粉蚧體內的表達量變化分析。PsELO1在雌成蟲產卵期表達量最高,在一齡若蟲期和雌成蟲期表達量最低;PsELO2在三齡若蟲期表達量最高,但在整個發(fā)育歷期表達量較為穩(wěn)定。經螺蟲乙酯處理之后,PsELO1表達量上調,PsELO2表達量下調。3.克隆了差異基因PsFAD1-4,其ORF分別為1239bp、1080bp、1053bp和849bp,并對它們進行了序列特性及在不同發(fā)育階段的表達量變化分析。PsFAD1在雌成蟲期表達量相對較低,在其它發(fā)育階段表達水平基本穩(wěn)定;PsFAD2在雌成蟲產卵期表達量最高;PsFAD3表達量在整個發(fā)育歷期中呈下降趨勢,但變化幅度不大;PsFAD4在二齡階段表達量較高,雌成蟲產卵期表達量最低。經螺蟲乙酯處理之后,PsFAD1-4相對表達量均有不同程度的上調。
【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ453
【圖文】：

死亡率較低，但是其體表蠟粉明顯減少并表現(xiàn)出生長發(fā)育受到抑制的表型變化（如圖 2.1 所示）。圖2.1 扶桑綿粉蚧取食經螺蟲乙酯處理的植物葉片后表型隨時間的變化Fig. 2.1 The phenotypic changes of the P.solenopsis feeeding the plant leaves treated withspirotetramat2.2.2 Illumina 測序組裝及 Unigenes 同源性分析和功能注釋對125 mg/L螺蟲乙酯處理后的扶桑綿粉蚧樣本和對照組扶桑綿粉蚧樣本建立cDNA文庫。經測序拼接后共獲得156425個 transcriptors 和78302個 unigenes，其中Blast結果中e<1e-5的unigenes有10208個（具體結果如表2.2所示）。在所獲得unigenes中，長度大于500bp的unigenes占總數(shù)的70%以上，說明測序結果良好。

螺蟲乙酯影響扶桑綿粉蚧蠟酯合成機理的研究18圖2.2 扶桑綿粉蚧Nr庫 unigenes 同源性分析(A)E值分布； (B) 同源性分布； (C) 物種分布Fig. 2.2 Homology analysis against the NCBI non-redundant with a E-value cut-off of 1E-5base on the P.solesis unigenes.(A) E-value distribution; (B) Similarity distribution; (C) Species distribution對獲得的 unigenes 進行 GO 注釋之后，將注釋成功的基因按照 GO 三個大類(BP Biological process, CC Cellular component, MF Molecular Function)的下一層級進行分類，其中在BP類中，與cellular process、metabolic process、single-organismprocess 功能相關的基因數(shù)較多，其次是 biological regulation、regulation ofbiological process 和 localization、 reponse to stimulus，在 CC 類中，與行使 cell

和 cell junction 功能相關的基因數(shù)最多，其次是 organelle、macromolecularcomplex、membrane；在 MF 類中，與 binding 和 catalytic activity 功能相關的基因數(shù)較多，其次是與 transporter activity 相關的基因，分類結果如圖 2.3 所示。KOG分類將獲得的unigenes分為26個group，將KOG注釋成功的基因按KOG的group進行分類，基因總量前 10 的組為 R(General function prediction only)、T(Signaltransduction mechanisms) 、 O(Posttranslational modification, protein turnover,chaperones) 、 J(Translation, ribosomal structure and biogenesis) 、 S(Functionunknown)、K(Transcription)、U(Intracellular trafficking, secretion, and vesiculartransport)、I(Lipid transport and metabolism)、Z(Cytoskeleton)、A(RNA processingand modification)，具體結果見圖 2.4。對基因做 KO 注釋后，根據(jù)它們參與的KEGG 通路進行分類，如圖 2.5 所示，在所分的五類中，與新陳代謝過程及有機系統(tǒng)相關的基因數(shù)量占較大比例。所涉及的代謝過程包括能量代謝、多糖的生物合成與代謝、脂質代謝、碳氫化合物代謝以及氨基酸代謝等，其中與脂質代謝相關的基因數(shù)量最多，有 652 個。

【參考文獻】

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本文編號：2785758