朱砂叶螨甲氰菊酯抗性和敏感品系生殖力差异及其相关机制

发布时间：2017-08-04 17:14

  本文关键词：朱砂叶螨甲氰菊酯抗性和敏感品系生殖力差异及其相关机制

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【摘要】：朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)属于蛛形纲,蜱螨亚纲,真螨目,叶螨科,是一种世界性害螨。该螨能够为害茄子、番茄、辣椒、马铃薯、黄瓜、豆类等多种蔬菜瓜果,也能为害棉花、花卉等经济作物,其防治具有十分重要的经济意义。目前,朱砂叶螨的防治仍以化学防治为主,但杀虫杀螨剂的长期施用在导致朱砂叶螨出现严重抗性问题的同时,还诱发了害虫再猖獗现象。抗性监测表明朱砂叶螨已经对菊酯类药剂产生严重抗药性,同时,诸多研究表明菊酯类药剂在田间降解至亚致死剂量时,对靶标生物有毒物兴奋效应,即对靶标生物的生殖力有积极的刺激作用,反而能够导致靶标生物种群数量的扩大。本实验室通过长期的抗性筛选获得了朱砂叶螨甲氰菊酯抗性品系(Fe R),在饲养过程中发现其种群发展速度明显快于同源敏感品系(SS)。本研究以此为切入点,重点研究Fe R相对SS增强的生殖力背后的机制,为明确有害生物再猖獗的原因提供参考。卵黄原蛋白(Vitellogenin,vg)与卵黄原蛋白受体(Vitellogenin receptor,vgr)是卵生动物在卵黄发生过程中发挥重要功能的两种蛋白,它们对卵母细胞和卵巢的发育成熟具有十分重要的意义。理论上,朱砂叶螨vg及vgr蛋白对朱砂叶螨产卵量等生殖参数发挥着决定性的影响作用。针对朱砂叶螨Fe R与SS品系之间的产卵能力存在显著差异的现象,本研究从vg与vgr的角度开展了相关研究,主要研究内容和结果如下:1.Fe R日均产卵量在进入成螨期第四天达到顶峰,日均产卵13.00粒;SS日均产卵量在进入成螨期第五天达到顶峰,日均产卵9.64粒;Fe R日均产卵量始终高于SS。Fe R产卵量为173.25粒,SS产卵量为100.92粒。两品系的产卵量之间存在显著性差异,Fe R整个生命周期的产卵总量显著高于SS。2.通过检测朱砂叶螨不同品系vg和vgr在成螨期的含量差异发现,Fe R中vg及vgr两种蛋白的含量分别显著高于SS中相应蛋白的含量。vg在Fe R和SS中含量分别为0.1617±0.0146μg/mg和0.0904±0.0038μg/mg;vgr在Fe R和SS中含量分别为0.0455±0.0035μg/mg和0.0231±0.0085μg/mg。3.克隆拼接获得两条朱砂叶螨vg基因和一条vgr基因,分别命名为Tcvg1,Tcvg2与Tcvgr。Tcvg1全长5268bp,编码1755个氨基酸,Gen Bank登录号为KR090058;Tcvg2全长5253bp,编码1750个氨基酸,Gen Bank登录号为KR090059;Tcvgr全长5559bp,编码1852个氨基酸。Gen Bank登录号为KT180304。Tcvg1,Tcvg2均含有卵黄原蛋白特征保守域Vitellogenin_N,DUF1943,VWD;Tcvgr含有特征保守域LDLa、EGF_CA、LY domain以及NHL重复子。4.SS与Fe R的Tcvg1,Tcvg2与Tcvgr三条基因在实验设计的检测发育阶段内的表达趋势大致一致:发育为成螨前三条基因表达量均很低,在3日龄雌成螨时三条基因表达量猛增到峰值,随后在10日龄雌成螨体内表达量下降。在产卵前期(0A)和3日龄雌成螨(3A)两个时间点检测并比较SS与Fe R两品系间三条基因的m RNA表达量,结果表明Fe R品系的Tcvg1,Tcvg2和Tcvgr表达量均显著高于SS。本论文研究结果表明,长期药剂胁迫形成的朱砂叶螨甲氰菊酯抗药性品系,卵黄原蛋白和卵黄原蛋白受体基因上调表达,其体内卵黄原蛋白和卵黄原蛋白受体含量相应显著上升,导致其生殖力显著提高。该机制可能是导致有害生物再猖獗的原因之一。
【关键词】：朱砂叶螨 甲氰菊酯 抗药性 卵黄原蛋白 卵黄原蛋白受体 生殖力
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S433.7
【目录】：

• 中文摘要7-9
• Abstract9-11
• 引言11-13
• 第1章 文献综述13-17
• 1.1 朱砂叶螨13-14
• 1.2 抗药性与生殖力的关系14-15
• 1.3 卵黄原蛋白及其受体相关研究15-17
• 第2章 朱砂叶螨甲氰菊酯抗性和敏感品系生殖力比较17-21
• 2.1 材料与方法17-19
• 2.1.1 供试朱砂叶螨与豇豆苗17
• 2.1.2 主要工具与仪器17
• 2.1.3 叶碟的制作方法17-18
• 2.1.4 朱砂叶螨产卵量统计方法18
• 2.1.5 产卵数据分析18-19
• 2.2 实验结果与分析19-20
• 2.3 讨论20-21
• 第3章 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体蛋白含量测定与比较21-31
• 3.1 材料与方法21-25
• 3.1.1 供试朱砂叶螨21
• 3.1.2 主要试剂及仪器21
• 3.1.3 试剂配制21-22
• 3.1.4 粗酶液制备22
• 3.1.5 牛血清蛋白标准曲线制作与总蛋白含量22-23
• 3.1.6 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体蛋白含量测定23-24
• 3.1.7 数据分析24-25
• 3.2 实验结果与分析25-28
• 3.2.1 牛血清蛋白标准曲线25
• 3.2.2 朱砂叶螨FeR与SS品系样本总蛋白含量测定25-26
• 3.2.3 朱砂叶螨SS与FeR品系卵黄原蛋白及其受体蛋白含量测定26-28
• 3.3 讨论28-31
• 第4章 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因cDNA克隆及分析31-49
• 4.1 材料与方法31-40
• 4.1.1 供试朱砂叶螨31
• 4.1.2 主要试剂及仪器31-32
• 4.1.3 常用储备液以及培养基的配制32-33
• 4.1.4 朱砂叶螨总RNA的提取方法33-34
• 4.1.4.1 提取RNA实验材料预处理33
• 4.1.4.2 RNA提取及质量检测33-34
• 4.1.5 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因克隆34-40
• 4.1.5.1 引物设计35-36
• 4.1.5.2 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因cDNA扩增36-37
• 4.1.5.3 目的基因片段的克隆和测序37-40
• 4.1.6 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因的cDNA序列分析40
• 4.2 实验结果与分析40-47
• 4.2.1 朱砂叶螨总RNA的提取40-41
• 4.2.2 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因的克隆41-44
• 4.2.3 朱砂叶螨Tcvg1,Tcvg2,Tcvgr基因的生物学信息分析44-47
• 4.3 讨论47-49
• 第5章 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因mRNA的相对定量表达研究49-63
• 5.1 材料与方法49-52
• 5.1.1 供试朱砂叶螨49
• 5.1.2 主要试剂和仪器49
• 5.1.3 定量PCR引物设计49-50
• 5.1.4 总RNA的提取50-51
• 5.1.5 cDNA的反转录合成51
• 5.1.6 定量引物测试51
• 5.1.7 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因mRNA的定量检测51-52
• 5.1.8 数据分析52
• 5.2 实验结果与分析52-60
• 5.2.1 朱砂叶螨总RNA提取结果52-54
• 5.2.2 定量引物测试结果54-55
• 5.2.3 朱砂叶螨不同发育历期的卵黄原蛋白及其受体基因mRNA表达量分析55-58
• 5.2.4 朱砂叶螨卵黄原蛋白及其受体基因mRNA表达量在SS与FeR间的差异分析58-60
• 5.3 讨论60-63
• 第6章 展望63-65
• 参考文献65-71
• 在读期间发表文章71-73
• 致谢73

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本文编号：620756