温度对滞育期大豆食心虫体内代谢酶及储存蛋白基因表达的影响

发布时间：2020-06-11 06:46

【摘要】：大豆食心虫Leguminivora glycinivorella Matsumura是大豆上的重要害虫,是蛀荚为害的专性滞育害虫,以啃食、钻蛀豆荚为害,严重影响大豆的品质和产量。它以老熟幼虫作茧越冬,滞育期10个月左右,防治困难。明确大豆食心虫的未滞育-滞育-滞育解除过程的代谢变化,可为我们准确的测报大豆食心虫的发生期,进而做好防治,减少农药的使用提供科学依据。本文研究了经4℃、13℃、18℃、23℃、25℃及室外自然条件不同温度处理后的大豆食心虫Leguminirora glycinioorella从未滞育(滞育前,9月)-滞育(滞育初,11月;滞育中期,2月)-滞育解除(6月)过程中,其体内抗冻、滞育主要代谢酶-海藻糖酶(trehalase,THL)、山梨醇脱氢酶(sorbitol dehydrogenase,SH)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)、过氧化物酶(peroxidase,POD)及储存蛋白hexamerin基因在不同阶段表达量的变化,为今后大豆食心虫的发生测报提供依据。本研究采用试剂盒法测定大豆食心虫在滞育前后,经诱导滞育温度处理后和进入滞育期不同阶段体内上述4种酶的表达量变化。用SPSS 23.0和Excel数据分析软件进行数据分析。研究结果表明:(1)自然条件下,大豆食心虫由滞育前(9月)到滞育初期(11月)体内的海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、丙酮酸激酶、过氧化物酶的活力均发生显著变化,海藻糖酶活力由11.37 U/mg降到10.34 U/mg,山梨醇脱氢酶活力由3.84 U/mg降到0.98 U/mg;丙酮酸激酶活力由9.10U/mg降到1.23 U/mg;而过氧化物酶活力由6.53 U/mg增加到8.12 U/mg。(2)经4℃、13℃、18℃、23℃、25℃不同诱导温度处理的大豆食心虫至滞育初期(11月),其体内的丙酮酸激酶、海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、过氧化物酶4种代谢酶活力变化明显,均分别与自然条件下的对照组相应代谢酶酶活力差异显著;4℃诱导下大豆食心虫体内海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、丙酮酸激酶活力比自然条件下(对照)的这3种酶酶活力显著降低,分别降低4.41 U/mg,2.88 U/mg,4.51 U/mg,而过氧化物酶的酶活力则显著升高了5.55 U/mg。(3)经4℃、13℃、18℃、23℃、25℃不同诱导温度下处理的大豆食心虫至滞育中期(2月),其体内的丙酮酸激酶、海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、过氧化物酶4种代谢酶活力变化差异显著。4℃、13℃、18℃、23℃、25℃不同温度处理的下滞育的大豆食心虫转移到室外条件下均可解除滞育,23℃和25℃处理后的大豆食心虫比自然条件滞育虫体更易解除滞育。滞育中期(2月)4℃诱导处理的大豆食心虫,(1)其体内山梨醇脱氢酶活力显著高于25℃诱导处理的大豆食心虫体内山梨醇脱氢酶活力;(2)其体内海藻糖酶和丙酮酸激酶活力与18℃诱导处理的大豆食心虫体内的酶活力相似;(3)其体过氧化物酶活力低于18℃诱导处理的大豆食心虫体内的酶活力;(4)滞育中期,18℃诱导处理的大豆食心虫体内海藻糖酶、山梨醇脱氢酶和过氧化物酶活力高于其它4个温度处理的大豆食心虫体内相应的这3种酶的活力;(5)滞育中期25℃诱导的大豆食心虫体内上述4种代谢酶活力与自然条件下的相应的4种酶活力相似。滞育解除期(6月),4℃、13℃、18℃、23℃、25℃诱导处理的大豆食心虫体内丙酮酸激酶活力高于滞育初期和滞育中期上述5个温度处理的大豆食心虫体内丙酮酸激酶的活力,但滞育解除期上述5个温度处理的大豆食心虫体内丙酮酸激酶活力差异不明显。(4)大豆食心虫经4℃,13℃,18℃,23℃,25℃,5个温度诱导进入滞育后,至2月其体内海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、过氧化物酶的活力均达到了最高值,分别为15.25 U/mg,1.94 U/mg,35.56 U/mg,之后逐渐降低;而丙酮酸激酶活力达到了滞育期的最低值1.57 U/mg,之后逐渐升高。因此,2月是大豆食心虫滞育期间代谢的发生变化的转折时期,是由深度滞育向滞育解除转变的关键期,即滞育“苏醒期”,代谢开始由弱转强。(5)大豆食心虫在不同诱导温度处理进入滞育后,不同滞育阶段其体内储存蛋白hexamerin基因的表达量变化明显。4℃诱导处理的大豆食心虫体内储存蛋白hexamerin基因的表达量比同期自然条件下的该蛋白基因表达量明显要高,且差异显著。大豆食心虫滞育初期(11月)、滞育转折期(2月)、滞育解除后(6月)均达到峰值,分别为5.58 U/mg,9.84U/mg,10.11 U/mg,同样也是在2月份其表达量出现了转折。
【图文】：

3.1.2 温度对滞育幼虫代谢酶活力影响3.1.2.1 过氧化物酶和海藻糖酶活力从图3-2中可以看出，海藻糖酶活力在5.74 U/mg-11.41 U/mg之间，其中4℃、13℃、18℃、25℃都显著低于室外对照的酶活力11.41 U/mg，23℃诱导的大豆食心虫酶活力稍低于室外条件酶活力，表现为差异不显著（P>0.05）。过氧化物酶活力在6.53 U/mg-12.41 U/mg之间，各诱导温度跟室外条件下6.53 U/mg相比，都达到差异显著水平（P<0.05）。4℃诱导下酶活力12.09 U/mg显著高于23℃、25℃诱导条件的酶活力8.19 U/mg，8.99 U/mg

25℃诱导条件的酶活力8.19 U/mg，8.99 U/mg，，表现为差异显著（P<0.05）。结导温度下各代谢酶活力变化明显不同于对照酶活力，低温诱导下海藻糖酶活力显化物酶活力显著升高。图 3-2 过氧化物酶、海藻糖酶活力Fig. 3-2 The enzyme activity of POD and THL 山梨醇脱氢酶和丙酮酸激酶活力
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.651

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本文编号：2707529