紫花苜蓿(Medicago saftiva L.)是一種重要的豆科牧草,蚜蟲是其主要害蟲之一,通過刺吸或傳播病毒造成危害,導(dǎo)致苜蓿產(chǎn)量及營養(yǎng)價(jià)值下降。此外,還會(huì)分泌“蜜露”,誘發(fā)煤污病,污染牧草。蚜蟲的危害、擴(kuò)散與其翅多型密切相關(guān)。關(guān)于蚜蟲翅型分化的問題至今尚未研究清楚。對翅二型蚜蟲的研究,不僅可以揭示蚜蟲翅型分化的分子機(jī)制,還可以為研究其他昆蟲的翅多型現(xiàn)象提供一定的指導(dǎo)和幫助。本研究應(yīng)用同位素標(biāo)記的相對和絕對定量技術(shù)(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ),研究豌豆蚜(AcyrthosiphonpisumHarris)孤雌胎生蚜的有翅型和無翅型分別在4齡若蟲期和成蟲期的蛋白表達(dá),篩選出不同翅型間差異表達(dá)的蛋白(differentially expressed proteins,DEPs),并對其進(jìn)行了進(jìn)一步分析和探討。在此基礎(chǔ)上,對翅二型蚜蟲中差異表達(dá)的參與蚜蟲化學(xué)感知的基因(氣味結(jié)合蛋白和化學(xué)感受蛋白)進(jìn)行了熒光定量表達(dá)譜分析。此外,在己有的研究基礎(chǔ)上,通過掃描電鏡、透射電鏡和免疫細(xì)胞化學(xué)定位的方法,對苜蓿斑蚜(Therioaphis trifolii Monell)觸角上感器的類型、結(jié)構(gòu)以及氣味結(jié)合蛋白在觸角感器上的表達(dá)進(jìn)行了研究。結(jié)果如下:(1)通過iTRAQ技術(shù)共篩選出846 DEPs,在4齡若蟲期和成蟲期分別有569和500個(gè),翅型蚜在兩個(gè)發(fā)育階段中共同上調(diào)的蛋白有170個(gè),共同下調(diào)的有44個(gè)。KEGG富集分析發(fā)現(xiàn)DEPs在4齡若蟲期和成蟲期分別顯著富集在33和38條通路上,主要富集在能量代謝和蛋白參與的氨基酸生物合成及代謝的相關(guān)通路上。另外,兩個(gè)發(fā)育階段的DEPs均在PPAR信號(hào)通路中顯著富集。(2)通過qRT-PCR驗(yàn)證了 29種翅成蚜中差異高表達(dá)的蛋白在轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá),其變化趨勢與iTRAQ結(jié)果相似,驗(yàn)證了 iTRAQ結(jié)果的可信。(3)利用qRT-PCR技術(shù),對篩選出的參與蚜蟲化學(xué)感受的氣味結(jié)合蛋白(Odorant-binding proteins,OBPs)和化學(xué)感受蛋白進(jìn)行(chemosensory proteins,CSPs)進(jìn)行有翅蚜和無翅蚜在不同發(fā)育期及不同組織的表達(dá)譜分析。結(jié)果顯示,OBPs和CSPs基因表達(dá)量在不同組織及不同發(fā)育階段存在明顯差異。2個(gè)OBPs(OBP6與OBP10)和1CSP(CSPORF2)在翅成蚜觸角中顯著高表達(dá),表明在翅蚜嗅覺識(shí)別及寄主定位中發(fā)揮重要作用。另外2個(gè)翅蚜中高表達(dá)的CSPs(CSPORF1和CSPORF5)特異地表達(dá)在足和翅上。1個(gè)CSP(CSP1L)在蚜蟲腹部高表達(dá),且在無翅蚜表達(dá)量顯著高于翅蚜,推測參與無翅蚜的發(fā)育及繁殖。(4)采用免疫定位研究了 OBPs在蚜蟲觸角的分布。明確了苜蓿斑蚜觸角上感受器的種類和主要嗅覺感器——板形感器和星型感器的超微結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,對OBP6及另外4種OBPs進(jìn)行了免疫細(xì)胞化學(xué)定位,結(jié)果顯示,OBP6和OBP8在苜蓿斑蚜觸角次生感覺圈上特異性較強(qiáng),同時(shí),2個(gè)OBPs在星型感器上也特異性標(biāo)記,表明OBP6和OBP8具有感知苜蓿斑蚜報(bào)警信息素香葉烯A的功能。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.4
【部分圖文】：

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文?第一章文獻(xiàn)綜述??蚜之間外在形態(tài)差異如圖１．２所示。在形態(tài)上，除了翅和功能性的飛行肌外，翅型蚜還具有更大??的頭部和胸部，較發(fā)達(dá)的復(fù)眼、小眼，較長的觸角和更多感覺圈，偶爾還會(huì)有較大的腹管和尾片??（Ｋａｌｍｕｓ，?１９４５；?Ｋｒｉｎｇ，?１９７７；?Ｋａｗａｄａ，?１９８７；?Ｍｉｙａｚａｋｉ，?１９８７；?Ｉｓｈｉｋａｗａ?ａｎｄ?Ｍｉｕｒａ，?２００７；?Ｏｇａｗａ?ａｎｄ??Ｍｉｕｒａ．，?２０１４）。這些差異表現(xiàn)出來的是兩種翅型蚜不同的生活方式。比如，為了飛行和寄主定位，??翅型極具備了精確的感知系統(tǒng)，且更耐饑餓（Ｔｓｕｊｉ?ａｎｄ?Ｋａｗａｄａ，?１９８７ａ，?ｂ；?Ｈａｚｅｌ】?ｅｔａｌ．，?２００５）。另??外，翅型和無翅型在形態(tài)上的差異通常與其生態(tài)學(xué)差異相關(guān)聯(lián)。在生理上，翅型蚜通常具有較長??的若蟲發(fā)育期和壽命，在成蟲階段的產(chǎn)前期和繁殖周期更長，但繁殖率低，相比而言，無翅蚜繁??殖力較強(qiáng)、產(chǎn)卵期較早、產(chǎn)卵量較大（ＭａｃＫａｙ?ａｎｄ?Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ，?１９７５；?Ｔｓｕｊｉ?ａｎｄ?Ｋａｗａｄａ，?１９８７ｂ；??Ｔｓｕｍｕｋｉ?ｅｔ?ａｌ．

?第一章文獻(xiàn)綜述??ＫｕｎｋｅｌａｎｄＫｌｏｆｔ，?１９７４；ＭＵｌＩｅｒｅｔａｌ．，?２００１）。外界環(huán)境因素主要包括溫度、光周期、種群自身密度、??寄主植物生長狀況等幾個(gè)方面（圖１．３）。??１）

皮激素信號(hào)通過染色質(zhì)重塑導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄激活，最終產(chǎn)生無翅后代。相反，擁擠效應(yīng)處理后的雌蚜，??未知的化學(xué)信號(hào)激活０ＢＰ信號(hào)，這最終導(dǎo)致蛻皮激素信號(hào)傳導(dǎo)的下調(diào)。沒有蛻皮素誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄??變化，后代就會(huì)按照默認(rèn)的發(fā)育途徑發(fā)育成有翅蚜（ＩｓｈｉｋａｗａｅｔａＬ，２００８）（圖１．５）。對于嗅覺在??蚜蟲分化中發(fā)揮何種作用，需要未來進(jìn)一步的研宄。??Ｇｈａｎｉｍ等（２００６）對桃蚜化學(xué)感受蛋白ＯＳ－Ｄ２研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，ＯＳ－Ｄ２在有翅蚜中高表達(dá)，且??在觸角和足的表達(dá)量明顯高于身體其他部位，推測化學(xué)感受蛋白與翅蚜的多種生物學(xué)功能相關(guān)。??１４??
【參考文獻(xiàn)】

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2 黃偉;賈志寬;韓清芳;;蚜蟲(Aphis medicaginis Koch)危害脅迫對不同苜蓿品種體內(nèi)丙二醛含量及防御性酶活性的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2007年06期

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2 王玲;大豆蚜氣味結(jié)合蛋白的結(jié)合特性及組織定位[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2851254