高温胁迫下莲草直胸跳甲的代谢响应机制

发布时间：2020-06-09 20:04

【摘要】：空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)作为入侵物种之一,目前已经传播到很多国家。空心莲子草的入侵给当地的经济、环境、社会方面造成了负面的影响。莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila),即莲子草叶甲,已经被证实为控制空心莲子草的经典防治天敌,目前已经被很多国家引进。田间调查表明,在湖南7、8月份莲草直胸跳甲的种群数量急剧下降,在此期间莲草直胸跳甲不能有效控制空心莲子草,给当地的农产品产量和生态坏境造成了严重影响。本文围绕高温胁迫下莲草直胸跳甲的代谢组和转录组展开研究,旨在从代谢物质和基因表达的角度阐释高温胁迫下莲草直胸跳甲的代谢机制。1.应用液质联用技术分析了高温胁迫后莲草直胸跳甲的差异代谢物。在正离子模式下鉴定出了67种差异代谢物,在负离子模式下鉴定出了65种差异代谢物。对得到的132种差异代谢物质进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA),发现两组代谢物质差异显著。差异代谢物质参与的代谢途径主要有氨基酸代谢途径、半乳糖代谢途径、脂肪酸合成代谢途径等。2.应用气质联用技术分析了高温胁迫后莲草直胸跳甲的差异代谢物。常温组(30℃)和高温组(39℃)进行共鉴定出91种差异代谢物质。对得到的91种差异物质进行主成分分析和正交偏最小二乘法-判别分析,两组代谢物质区分非常显著。差异代谢物物质参与的代谢通路主要有氨基酸代谢途径、三羧酸循环、泛酸盐和辅酶A合成途径等。3.应用转录组测序技术对高温胁迫后莲草直胸跳甲的差异基因进行分析。常温组(30℃)和高温组(39℃)两组中共有701条基因表达量发生明显差异,其中422条基因表达量上调,279个基因表达量下调。基于莲草直胸跳甲的转录组,鉴定出82条AhCYP基因,高温胁迫后,雌虫中22个AhCYPs表达量上调,19个AhCYPs表达量下调;雄虫中8个AhCYPs表达量上调,12个AhCYPs表达量下调。4.应用靶标代谢组技术研究高温胁迫对莲草直胸跳甲中氨基酸含量的影响。高温胁迫后,雌虫中有12种氨基酸含量出现明显差异,雄虫中有18种氨基酸含量出现明显差异。对莲草直胸跳甲成虫注射差异氨基酸混合物,结果表明可以显著提高高温胁迫下莲草直胸跳甲成虫的存活天数、雌虫产卵量和卵的孵化率。
【图文】：

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学院博士学位论文靶标代谢组分析高温胁迫对莲草直胸跳甲成虫中游离氨基酸含量差异并进行化的莲草直胸跳甲成虫进行常温（30℃）和高温（39℃）处理，7 天后收靶标代谢组对莲草直胸跳甲成虫中的游离氨基酸进行定量分析，筛选出差氨基酸混合物进行注射，，进一步探究差异氨基酸对莲草直胸跳甲存活及生术路线

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业科学院博士学位论文第二章高温胁迫下基于液质联用技术的莲草直胸跳甲全组分代谢组现性良好。统的稳定性检测结果如表 2.1 所示。对莲草直胸跳甲脂肪体样本 RSD 小于 30%进行模式下筛选前共有 1655 个色谱峰，筛选后有 1289 个色谱峰，筛选得率为 77.88%；筛选前共有 1605 个色谱峰，筛选后有 1427 个色谱峰，筛选得率为 90.42%。由此可式和负离子模式下色谱峰筛选得率均大于 75%，说明系统稳定性良好，可以应用此试验检测样本。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S45

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