昆蟲表型的可塑性發(fā)育是指相同基因型的生物在面對不同環(huán)境條件時(shí)產(chǎn)生不同表型的現(xiàn)象。對昆蟲多型現(xiàn)象的研究不僅有助于理解昆蟲與異質(zhì)化環(huán)境共進(jìn)化關(guān)系,而且對害蟲防治也具有實(shí)踐意義。翅多型現(xiàn)象是昆蟲表型可塑性的一種重要形式。褐飛虱是一種典型的翅二型昆蟲,相同的基因型能夠產(chǎn)生長翅以及短翅兩種形態(tài)。長翅型飛虱具有發(fā)育完全的翅和間接飛行肌,能夠長距離飛行,有助于種群擴(kuò)散;而短翅型飛虱雖然不能夠飛行,卻具有更高的繁殖能力,有利于種群的增長。因此,褐飛虱翅二型分化的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在翅形態(tài)可塑性、間接飛行肌發(fā)育可塑性、生殖可塑性這三個(gè)方面。本文利用比較轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析、RNAi以及酵母單雜交等手段研究了翅二型分化的分子調(diào)控機(jī)制,得到如下主要研究結(jié)果:(1)篩選得到了與褐飛虱長短翅轉(zhuǎn)換相關(guān)的重要翅發(fā)育網(wǎng)絡(luò)基因。通過比較轉(zhuǎn)錄組分析,對翅型分化敏感期不同翅型褐飛虱胸部轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在翅型分化敏感期長翅飛虱氨基酸,脂質(zhì)等代謝相關(guān)基因顯著下調(diào)表達(dá),但是產(chǎn)能相關(guān)的丙酮酸脫氫酶表達(dá)量顯著上調(diào)。此外,翅發(fā)育網(wǎng)絡(luò)基因中只有Nlvestigial(Nlvg)和Nlspalt(Nlsal)的轉(zhuǎn)錄出現(xiàn)了顯著性差異,其他基因的表達(dá)在此期間并未有顯著性差異。(2)Vestigial調(diào)控飛虱翅與間接飛行肌的可塑性發(fā)育。FoxO轉(zhuǎn)錄因子是胰島素信號途徑的一個(gè)主要調(diào)控因子,本文發(fā)現(xiàn)FoxO可與Nlvestigial的內(nèi)含子區(qū)結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄,其結(jié)合序列為GTAAACA,從而抑制翅與間接飛行肌的發(fā)育。相反,當(dāng)FoxO被抑制時(shí),Nlvestigial正常轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生長翅型飛虱。在本文同時(shí)發(fā)現(xiàn)白背飛虱的vestigial在長翅型飛虱中的表達(dá)要顯著高于短翅型飛虱并受到胰島素信號通路的調(diào)控。通過干擾白背飛虱vestigial,證實(shí)了 Sfvestigial能夠影響白背飛虱翅以及間接飛行肌的發(fā)育。(3)初步明確了褐飛虱生殖可塑性的乙�；{(diào)控方式。通過western blot的方法確定了組蛋白去乙�；富騈lHDAC1是褐飛虱雄蟲重要的組蛋白脫乙�；浮Ｍㄟ^比較轉(zhuǎn)錄組分析以及qRT-PCR的方法,發(fā)現(xiàn)了 NlHDAC1可能通過調(diào)控Nlflightin的轉(zhuǎn)錄影響間接飛行肌的發(fā)育,從而影響雄蟲交配信號的產(chǎn)生。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S433
【部分圖文】：

為害最重要的害蟲之一（Ｘｕｅ邋ｅｒａ／．，２０１４）�！吨袊r(nóng)業(yè)年鑒》以及《中國糧食年鑒》逡逑等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示自２００５－２０１６期間，稻飛虱每年在我國水稻種植區(qū)為害面積超過逡逑２０００萬公頃次（圖１．１）（中國農(nóng)業(yè)年鑒２００６；中國農(nóng)業(yè)發(fā)展報(bào)告２００７－２００９；中逡逑國糧食年鑒２０１０－２０１１；中國農(nóng)業(yè)發(fā)展報(bào)告２０１２；中國糧食年鑒２０１３－２０１７）；其逡逑中在２００８年前后，我國水稻種植區(qū)連續(xù)爆發(fā)稻飛虱災(zāi)害，嚴(yán)重影響我國糧食生逡逑產(chǎn)（林擁軍等．，２０１１）。逡逑４００0ｉ篳位：萬公

本文編號：2822343