發(fā)布時(shí)間：2020-10-26 09:30

　　 美國白蛾Hyphantria cunea(Drury),是一種世界性檢疫害蟲,被我國列入首批外來入侵物種,對(duì)我國農(nóng)林業(yè)造成了嚴(yán)重危害。本研究對(duì)美國白蛾性信息素合成通路基因進(jìn)行探究,為日后開發(fā)以基因?yàn)榘袠?biāo)的綠色防控藥劑奠定理論基礎(chǔ)。本研究以美國白蛾基因組數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)美國白蛾12個(gè)不同齡期不同組織的樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。通過基因表達(dá)模式與同源性分析,篩選出與性信息素合成通路相關(guān)的候選基因;對(duì)美國白蛾性腺揮發(fā)物進(jìn)行成分含量測(cè)定。主要研究結(jié)果如下:1.通過對(duì)美國白蛾12個(gè)樣本轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,共獲得unigene15347條。差異基因富集分析結(jié)果表明,性腺中的基因主要具有參與生物學(xué)途徑的功能,如代謝反應(yīng)等,參與信號(hào)傳導(dǎo)過程的基因較少,不具有參與繁殖過程的功能的基因。2.通過對(duì)性腺轉(zhuǎn)錄組注釋結(jié)果進(jìn)行篩選,共獲得可能參與性信息素合成通路的基因122條。對(duì)所有樣本中具有性信息素合成功能的候選基因進(jìn)行表達(dá)水平模式分析,篩選在合成器官及個(gè)體樣本中表達(dá)量較高的基因,并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,共獲得候選基因15條。對(duì)在表達(dá)模式分析中表達(dá)水平差異不明顯的PBAN與PBANr進(jìn)行同源性分析。發(fā)現(xiàn)美國白蛾P(guān)BAN保守性不強(qiáng),與參考物種PBAN基因沒有明顯的聚類現(xiàn)象,但在PBANr的系統(tǒng)發(fā)育樹中,近緣物種有明顯的聚類現(xiàn)象,參考的外群物種單獨(dú)聚為一支,說明PBANr基因保守性強(qiáng)且與種間親緣關(guān)系有關(guān)。美國白蛾P(guān)BANr基因與夜蛾科昆蟲的PBANr基因聚在一起,說明美國白蛾與夜蛾科昆蟲同源性較強(qiáng)。3.對(duì)美國白蛾性腺揮發(fā)物通過GC-MS測(cè)定其成分及含量,共測(cè)得17種成分,檢測(cè)結(jié)果中具有芳香氣味的化學(xué)物質(zhì)占較大比例,推測(cè)昆蟲在取食后將以食物為原料代謝或保留出具有香味的物質(zhì)用以傳遞種內(nèi)化學(xué)信號(hào)。本研究不僅可以豐富物種基因庫,為開發(fā)以基因?yàn)榘袠?biāo)的美國白蛾生物防治的新方法奠定理論基礎(chǔ);通過性信息素合成通路的關(guān)鍵基因的同源性分析,確定美國白蛾與其他物種的親緣關(guān)系;通過對(duì)美國白蛾性腺揮發(fā)物的測(cè)定,對(duì)美國白蛾化學(xué)通訊方式進(jìn)行了補(bǔ)充。
【學(xué)位單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S433.4
【部分圖文】：

圖 1-1.不同性信息素的類型[13]Fig1-1 Different types of sex pheromone.1.3 性信息素的應(yīng)用昆蟲性信息素及其類似物在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，具有干擾昆蟲交配繁殖、測(cè)報(bào)與誘捕等功能。昆蟲性信息素及其類似物不僅可引誘種內(nèi)其他個(gè)體，也可以導(dǎo)致性信息素在自然條件下的釋放受到干擾。有學(xué)者曾在 1965 年提出一

ynthase）催化丙二酰輔酶與 NADPH 形成飽和脂肪酸，脂肪酸轉(zhuǎn)移酶（FattyAcransport Protein）催化性腺中的長鏈脂肪酸形成相應(yīng)的�；o酶 A 衍生物，過脫氫酶（Desaturase）引入雙鍵。脂肪酰還原酶（FattyAcyl Reductase）催肪酰前體反應(yīng)生成相應(yīng)的醇類信息素。醇脫氫酶（Alcohol dehydrogenase）醇類性信息素成為相應(yīng)的醛類性信息素。而 Type II 類性信息素的合成通路被研究透徹。該通路以食物中的亞麻酸或亞油酸為底物，在絳色細(xì)胞中形成烴前體后，通過血淋巴以脂蛋白為載體從絳色細(xì)胞運(yùn)輸?shù)叫韵賰?nèi)。這種前體不經(jīng)過任何反應(yīng)被性腺分泌到體外，也可以在環(huán)氧化酶的作用下形成環(huán)氧烯被釋放到環(huán)境中[11]。目前利用 RNA 干擾技術(shù)已經(jīng)證明了酶類在性信息素合的重要作用，如家蠶中的一個(gè)�；o酶 A 去飽和酶（acyl-CoA desaturase）個(gè)脂肪酰還原酶（fatty- acyl reducturase）已被證明在性信息素的合成通路中作用[16-18]。如今，有多種鱗翅目 DES 基因功能得到了驗(yàn)證[19]。在家蠶、棉鈴玉米螟的 FAR 基因功能通過分子克隆技術(shù)得到了驗(yàn)證[16, 20, 21]，ACC，F(xiàn)AS 等的分子特性尚未得到充分的驗(yàn)證[22]。性信息素合成通路的推測(cè)圖如下所示， 1-2：

生美國白蛾幼蟲是常見的生物防治方法，但要求在微風(fēng)或無風(fēng)的條件下。放置含有有毒液體棉球的誘捕器引誘雄性昆蟲，也是十分常見的捕殺方式[26]。利用有針對(duì)性的性信息素的防治方式會(huì)從根源上減少美國白蛾的交配次數(shù)，從而減少子代數(shù)。科學(xué)家們對(duì)于美國白蛾性信息素的研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年。使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GCMS）是測(cè)定美國白蛾性信息素的有效工具。通過提取性腺，測(cè)定美國白蛾共具有 4 種性信息素。其中兩種 TypeⅠ性信息素(9Z,12Z)-9,12-octadecadienal(I), (9Z,12Z,15Z)-9,12,15-octadecatrienal(II)，兩種 Type II 性信息素 cis-9,10-epoxy-(3Z,6Z)-3,6-henicosadiene (III)和 cis-9,10-epoxy-(3Z,6Z)-1,3,6-henicosatriene (IV)。不同地區(qū)的美國白蛾性信息素的四種組分的比例是不同的，但前三種性信息素的比例是極其相似的[27]。因?yàn)閷?duì)于吸引美國白蛾雄性起關(guān)鍵作用的信息素組分是 TypeⅠ性信息素且合成此類性信息素的通路已經(jīng)被揭示，所以利用基因水平的手段對(duì)此類性信息素的合成進(jìn)行干擾可以從源頭上減少美國白蛾雌雄性的交配概率，從而減少種群密度。根據(jù)前人對(duì)美國白蛾研究結(jié)果，對(duì)美國白蛾 TypeⅠ性信息素合成通路進(jìn)行推測(cè)，見圖 1-3：
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊紅珍;李湘濤;;昆蟲的性信息素求偶行為[J];生物學(xué)教學(xué);2017年09期

2 蘇植;;1月下旬病蟲動(dòng)態(tài)及相關(guān)植保技術(shù)和設(shè)備[J];農(nóng)家致富;2017年02期

3 邢茂德;耿軍;徐剛;邊文波;劉萍;馬四國;;綠盲蝽性信息素盒在棉田綠盲蝽測(cè)報(bào)與防治中的應(yīng)用研究[J];中國植保導(dǎo)刊;2014年10期

4 李詠玲;曹天文;王瑞;韓福生;張金桐;;綿山天幕毛蟲性信息素通訊系統(tǒng)掃描電鏡觀察[J];山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

5 韋衛(wèi);趙莉藺;孫江華;;蛾類性信息素研究進(jìn)展[J];昆蟲學(xué)報(bào);2006年05期

6 倪靜;白國義;曹琳;張方麗;;美國白蛾性信息素的合成研究探索[J];化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料;2002年06期

7 伊藤文成;李春榮;;香魚產(chǎn)卵及雌雄之間以性信息素交換信息[J];國外水產(chǎn);1994年01期

8 任自立,趙剛,徐建華,朱海清;國槐尺蠖性信息素的生物學(xué)研究[J];昆蟲學(xué)報(bào);1991年03期

9 陳家威;蔣濟(jì)隆;潘貽軍;;立體定向合成粘蟲性信息素[J];有機(jī)化學(xué);1987年05期

10 張善干,張玉華,陳德明;青海草原毛蟲性信息素分泌腺的位置及組織學(xué)[J];動(dòng)物學(xué)報(bào);1988年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊淑珍;黃刺蛾性信息素的鑒定、合成及生物活性評(píng)估[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 喬征磊;圈養(yǎng)東北虎繁殖期的行為、性激素和性信息素研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2018年

3 常賀坦;棉鈴蟲和煙青蟲識(shí)別性信息素的分子機(jī)制研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

4 陳亮穩(wěn);秀麗隱桿線蟲揮發(fā)性信息素介導(dǎo)輻射旁效應(yīng)和適應(yīng)性反應(yīng)偶聯(lián)過程和機(jī)制研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

5 鄧建宇;昆蟲信息素劑型的研究和植物氣味物質(zhì)對(duì)昆蟲信息素誘蛾效果的影響[D];中國科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2004年

6 王子坤;基于甾體降解廢棄物（R）-4-甲基-δ-戊內(nèi)酯合理利用的昆蟲信息素等天然產(chǎn)物的合成[D];蘭州大學(xué);2007年

7 向玉勇;小地老虎性信息素的提取、鑒定及相關(guān)生物學(xué)研究[D];貴州大學(xué);2007年

8 張進(jìn);斜紋夜蛾與棉鈴蟲化感基因鑒定及受體功能分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 張濤;幾種蛀果害蟲性信息素的合成與應(yīng)用研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

10 徐振;小菜蛾抗阿維菌素品系、抗蟲酰肼品系及敏感品系性信息素通訊系統(tǒng)的比較研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王佳同;美國白蛾性信息素成分與合成通路相關(guān)基因鑒定研究[D];東北師范大學(xué);2019年

2 王嬋;黏蟲Mythimna separata性信息素受體及神經(jīng)的功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

3 王琪;苜蓿盲蝽性信息素受體的鑒定與功能分化[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

4 田志強(qiáng);桃小食心蟲性信息素結(jié)合蛋白基因的克隆及功能鑒定[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

5 孫付存;馬尾松毛蟲和思茅松毛蟲性信息素成分地理種群間差異分析[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2018年

6 楊苓;重慶地區(qū)桃蛀螟性信息素組分比例及其結(jié)合蛋白的鑒定[D];西南大學(xué);2018年

7 王文鐸;亞致死劑量磷化氫熏蒸對(duì)嗜蟲書虱性信息素通訊系統(tǒng)的影響[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

8 廖凌云;豇豆莢螟生物學(xué)特性及其性信息素粗提物應(yīng)用的初步研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

9 馬衛(wèi)麗;桃潛葉蛾性信息素的不對(duì)稱合成研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

10 王娟娟;釀酒酵母性信息素傳導(dǎo)途徑中幾個(gè)重要基因的敲除和分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2856821