韭菜遲眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga Yang et Zhang)的幼蟲俗稱韭蛆,是我國特有的蔬菜地下害蟲,主要分布在河北、山東、天津、遼寧和甘肅等中國的北部城市。該蟲可為害7科30多種植物,尤其喜歡取食韭菜、蔥、蒜等百合科蔬菜。在不采取任何防治措施的情況下,韭蛆可導(dǎo)致韭菜減產(chǎn)50%左右,嚴(yán)重時甚至毀種或絕收。目前,關(guān)于韭菜遲眼蕈蚊的研究主要集中在生物學(xué)和防控等兩大方面,然而,好的防治效果需要建立在對韭菜遲眼蕈蚊早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)和早防控的基礎(chǔ)上。若能明確韭菜遲眼蕈蚊的交配能力,有助于提高其性信息素監(jiān)控水平。另外,韭菜遲眼蕈蚊雌性成蟲的后代存在全雌或全雄等明顯的性別偏移現(xiàn)象。若能闡明韭菜遲眼蕈蚊后代性別的決定機(jī)制,有助于揭示其暴發(fā)機(jī)理。正是出于上述兩方面的目的,本文在溫度25℃、濕度70±5%、光周期L:D=14:10的條件下研究不同日齡下韭菜遲眼蕈蚊雄蟲的交配能力及其對雌蟲生殖力的影響;同時,克隆在其它昆蟲中已經(jīng)報道可能參與性別決定的基因transformer-2(tra-2),并分析其生物學(xué)信息,以及其在韭菜遲眼蕈蚊不同發(fā)育階段和溫度脅迫條件下的轉(zhuǎn)錄水平。結(jié)果表明:(1)明確了韭菜遲眼蕈蚊雄蟲的日齡對其交配能力和雌蟲生殖力的影響。在未交配條件下,韭菜遲眼蕈蚊雌雄成蟲的平均壽命無顯著差異,其中雄蟲為4.5d,雌蟲為4.2 d;雄蟲一生最多可交配13次,且隨著雄蟲日齡增加,與雌蟲交配的次數(shù)減少;隨著雄蟲交配次數(shù)增加,與雌蟲交配的時間延長,最長達(dá)97 min;交配時雄蟲的日齡對雌蟲的產(chǎn)卵量和卵孵化率并沒有影響,但是雄蟲的交配次數(shù)與雌蟲的產(chǎn)卵量和卵孵化率相關(guān),尤其當(dāng)雄蟲交配次數(shù)超過8次時,雌蟲的產(chǎn)卵量和卵孵化率顯著下降。(2)克隆與表達(dá)了韭菜遲眼蕈蚊Biotra-2基因序列。保守結(jié)構(gòu)域分析表明,Biotra-2基因包含tra-2基因特有的保守功能區(qū)RRM-TRA2。通過進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn)Biotra-2首先和Bradysia coprophila的tra-2基因聚為一支,然后再與sciara ocellaris的tra-2基因聚在一起;與埃及伊蚊Aedes aegypti、果蠅Drosophila melanogaster親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。Biotra-2基因在韭菜遲眼蕈蚊中無性別特異性。(3)闡明了Biotra-2基因在韭菜遲眼蕈蚊不同發(fā)育階段和溫度脅迫條件下的轉(zhuǎn)錄水平。Biotra-2基因在韭菜遲眼蕈蚊不同發(fā)育階段的表達(dá)量不同。隨著卵期推移,tra-2基因在卵中的表達(dá)量下降,0-2 h的卵中表達(dá)量最高,48 h的卵中表達(dá)量最低;隨著溫度升高,tra-2基因在卵中的表達(dá)量下降,20℃產(chǎn)的卵中表達(dá)量最高,25-30℃產(chǎn)的卵中表達(dá)量極顯著降低。Biotra-2基因在韭菜遲眼蕈蚊卵期、1齡幼蟲期雌雄表達(dá)差異不顯著,2、3齡幼蟲期和蛹期的雌雄之間表達(dá)差異顯著,4齡幼蟲期和成蟲期的雌雄個體之間表達(dá)量差異極顯著。整體而言,tra-2基因在雌幼蟲晚期表達(dá)豐度最低,雌成蟲中的表達(dá)豐度最高。本研究闡明了韭菜遲眼蕈蚊生殖行為特點(diǎn),以及參與性別決定相關(guān)基因Biotra-2在其不同發(fā)育階段和溫度脅迫條件下的轉(zhuǎn)錄水平,為解釋該蟲的暴發(fā)機(jī)理和應(yīng)用其性信息素提供了理論參考數(shù)據(jù)。
【學(xué)位單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S436.33
【部分圖文】：

圖 1-1 動植物性別決定的多樣性和復(fù)雜性[6]Figure 1-1 Diversity and complexity of sex determination in plant and animal.2.2 昆蟲的性別決定昆蟲是世界上最大的動物群體，具有復(fù)雜多樣的性別決定機(jī)制。圖 1-2 的

圖 1-2 性別數(shù)據(jù)庫中的無脊椎動物性別決定機(jī)制的概況[7]re 1-2 Distribution and sample of invertebrate data from the Tree of S蟲遺傳型性別決定機(jī)制的研究進(jìn)展昆蟲遺傳型性別決定機(jī)制的研究主要集中在解釋昆蟲性別

圖 1-3 模式昆蟲性別決定機(jī)制[32]Figure1-3 The mechanism of sex determination in model insects.1.2.5 昆蟲 transformer-2（tra-2）基因的研究概況昆蟲性別決定由復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控，此網(wǎng)絡(luò)頂端的起始基因起決定性作用,
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本文編號：2847693