世界范圍內,由倉儲害蟲所導致的損失大約占到儲存總量的5%-10%,對人類的糧食安全造成嚴重的威脅。物理防治是一種經(jīng)濟環(huán)保的控蟲方法,通過改變糧食的儲藏條件,降低倉儲害蟲的擴散速度,最終達到控制蟲害的目的。物理防治主要包括控制光照、貯藏溫度和濕度、改變密封糧倉氣體成分等方法,以及微波、電離輻照等技術。化學熏蒸劑是目前控制倉儲害蟲最有效的方法,但是新發(fā)現(xiàn)的熏蒸劑/殺蟲劑在大規(guī)模應用前,需要數(shù)年時間的研究,并且要考慮到毒性殘留等健康問題。低氧/高二氧化碳環(huán)境、電子束輻照和化學熏蒸劑/殺蟲劑能夠造成昆蟲生存力降低。昆蟲對這些脅迫因子的響應機制涉及信號轉導、轉錄因子調控、基因表達、蛋白翻譯等多種復雜的生物學變化。本論文以赤擬谷盜和四紋豆象為研究對象,以RNA-seq測序技術為基礎,結合生物學與分子生物學等生理生化實驗,研究分析倉儲害蟲在低氧/高二氧化碳環(huán)境下的基因表達調控,篩選抗性基因;研究低氧/高二氧化碳環(huán)境減弱電子束輻照的殺蟲效果的分子機理;探索低氧/高二氧化碳環(huán)境結合苯甲酸甲酯熏蒸劑的聯(lián)合控蟲方法。主要結果如下:1.篩選赤擬谷盜和四紋豆象在低氧/高二氧化碳脅迫下的響應基因低氧/高二氧化碳（... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

(A)果蠅應對低氧/無氧脅迫的生理變化

上海交通大學博士學位論文6涉及三羧酸循環(huán)以及呼吸鏈復合物，另外一些涉及信號轉導途徑的基因被誘導上調，包括表皮生長因子（Epidermalgrowthfactor,EGF）、胰島素途徑（Insulinpathway）、Notch途徑以及Imd(Immunedeficiency)/Toll免疫途徑等[21-23]。圖1.1(A)果蠅應對低氧/無氧脅迫的生理變化示意圖(B)一氧化氮/環(huán)鳥苷酸（NO/cGMP）通路和(C)低氧誘導因子（HIF）通路。Figure1.1(A)Pathwaysofphysiologicalchangesunderhypoxia/anoxiainDrosophila.(B)NO/cGMPpathwayand(C)HIFpathwayinresponsetohypoxia.BAC

上海交通大學博士學位論文8率更高。雖然18%的二氧化碳能夠增加2%氧氣對四紋豆象幼蟲的殺除效果，但是也需要至少15天以上的低氧/高二氧化碳聯(lián)合處理才能完全殺死昆蟲。圖1.2四紋豆象幼蟲在2%氧氣和2%氧氣+18%二氧化碳脅迫下的死亡率Figure1.2Mortalityofbruchidlarvaeexposedtocontrolledatmospherescontaining2%O2withandwithout18%CO2之前的結果表明，四紋豆象幼蟲應對2%氧氣+18%二氧化碳+80%氮氣脅迫時，絕大多數(shù)呼吸作用酶受低氧/高二氧化碳脅迫下調表達，如圖1.3所示。然而目前赤擬谷盜和四紋豆象響應低氧/高二氧化碳脅迫的分子機理還不清楚，應答元件及信號轉導通路與果蠅是否相同不得而知，限制進一步研究倉儲害蟲的脅迫適應機制，因此需要借助于組學技術，如基因組學、轉錄組學和代謝組學等，從分子水平上探究倉儲害蟲在低氧/高二氧化碳脅迫下的耐受機理。


本文編號：3488729