丽蚜小蜂取食糖分对寄生烟粉虱的影响及糖转运蛋白诱导表达分析

发布时间：2020-11-14 18:48

　　 烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)属半翅目Hemiptera,粉虱科Aleyrodidae,是棉花、蔬菜和园林花卉等植物的重要害虫。烟粉虱有至少34个外型无法区分的生物型(隐种),而B和Q是入侵我国、为害最为严重的两个生物型。烟粉虱通过成若虫刺吸取食植物汁液造成危害,并分泌蜜露导致植株出现生理异常;更严重的是,烟粉虱通过传播病毒使植株感染病毒病,给农业生产造成巨大的经济损失。目前化学防治仍然是烟粉虱爆发为害时的主要防控手段,但化学农药的长期使用导致烟粉虱产生了明显的抗药性,给烟粉虱的化学防治带来巨大的挑战和困难。生物防治是烟粉虱综合治理中的重要组成部分。丽蚜小蜂Encarsia formosa Gahan(膜翅目、蚜小蜂科)是粉虱类害虫的一种重要寄生性天敌昆虫,可以寄生并取食烟粉虱若虫,在国内外很多设施栽培中应用并取得优良防效。在丽蚜小蜂的规模化繁育过程中,糖类能够促进小蜂产卵及延长小蜂寿命,但不同糖类对丽蚜小蜂寄生Q烟粉虱的性能及对其糖转运蛋白诱导表达的影响尚不明确。针对上述问题,本论文主要从以下三个方面开展研究工作。首先,通过收集丽蚜小蜂寄生烟粉虱后的生长发育数据,研究了丽蚜小蜂寄生B和Q烟粉虱后的种群发育参数及其后续寄生效果;然后,研究了补充6种不同糖分后丽蚜小蜂对Q烟粉虱的产卵和寄生特性的影响;最后在克隆丽蚜小蜂糖运转蛋白EfST1基因的基础上,研究了糖分对EfST1基因的诱导表达。取得了以下研究结果。1、丽蚜小蜂寄生B和Q烟粉虱的种群参数分析为明确丽蚜小蜂寄生B和Q烟粉虱后的生长发育和繁殖状况,组建了丽蚜小蜂寄生B和Q烟粉虱的生命表。结果表明,丽蚜小蜂寄生B烟粉虱后卵-蛹期存活率在第17d开始缓慢下降,直至27 d小蜂全部死亡,比寄生Q烟粉虱后的后代存活时间更长。丽蚜小蜂寄生Q烟粉虱后内禀增长率(r)、周限增长率(λ)、净增值率(R_0)和平均世代周期(T)分别为0.198、1.218、37.806和18.341;而寄生B烟粉虱后分别为0.207、1.230、42.697和18.148。由种群动态参数可知,寄生B烟粉虱的丽蚜小蜂后代种群数量增长快于寄生Q烟粉虱的丽蚜小蜂。表明,田间释放丽蚜小蜂后,寄生蜂对B烟粉虱种群寄生后其种群增长快于寄生Q烟粉虱,可推测田间释放丽蚜小蜂进行生物防控时,小蜂对B烟粉虱的控害效率高于对Q烟粉虱的控害效率。研究结果有助于为田间烟粉虱种群的综合治理策略制定提供理论依据。2、补充糖分对丽蚜小蜂寄生Q烟粉虱的生物学特性影响评估了补充6种不同糖分(浓度10%的葡萄糖、果糖、蔗糖、海藻糖、松三糖和蜂蜜)对丽蚜小蜂生殖特性和其后代对我国优势Q烟粉虱种群的3龄若虫寄生特性的影响。与清水对照相比,取食6种糖分2 h之后,丽蚜小蜂成蜂能产生更多的成熟卵,而饲喂清水的小蜂后代则没有成熟卵。当丽蚜小蜂取食葡萄糖、果糖、蔗糖和蜂蜜2 h后,对烟粉虱若虫的寄生率和褐蛹的羽化率最高;6种糖分均可缩短丽蚜小蜂的发育历期;果糖和葡萄糖显著延长丽蚜小蜂的寿命。综合分析,果糖、葡萄糖和蜂蜜可以增加丽蚜小蜂的生殖力和提高对烟粉虱的寄生率。补充糖分可提升丽蚜小蜂种群增长及对烟粉虱的控害率,为田间烟粉虱的生物防治提供可续基础。3、丽蚜小蜂糖转运蛋白基因克隆及其诱导表达克隆获得了丽蚜小蜂的糖转运蛋白EfST1基因,与其他寄生蜂的糖转运蛋白基因序列同源性达65%以上;实时荧光定量qPCR技术检测发现,饲喂不同浓度的葡萄糖溶液均可显著提高EfST1基因的表达量,且饲喂不同时间段(2-48h)后,丽蚜小蜂EfST1基因表达量均显著高于对照组,2h和48h处理组间差异不显著。综上,EfST1基因可能与糖分补充及其转运密切相关,该基因诱导表达受糖分浓度影响小。研究结果为进一步研究寄生蜂生物防治过程中补充营养及其转运机制奠定基础。
【学位单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S476.3;S433
【部分图文】：

CR 扩增 RT PCR amplification of E. formosa RT-PCR 扩增丽蚜小蜂的糖转运蛋白ene in E. formosa by RT-PCR using de片段序列进行拼接，随后利用非翻译区长 117bp，已克隆获得1 bp，起始密码子 ATG 后的第进化分析序结果进行blast同源性比较，发 上其他糖转运蛋白基因具有高膜翅目昆虫糖转运蛋白基因的保蛋白基因的表达序列，命名为 糖转运基因在进化上保守性强，

丽蚜小蜂EfST1序列在系统进化上与同属于膜翅目的短管赤眼蜂的遗传距离更近，且同源性高达84%（图4-4）。C. cinctus (XP_015604651) FFVTPILGSVSDRCRLKQGRRRPFILLLAVGVLIGLILVPNGEGMGYAFGDVPSVTNVTVC. solmsi marchali (XP_011495920.1) FFVTPILGSVSDRCRLKQGRRRPFILLLAIGVLVGLILVPNGESIGYAFGDTS--SNFTMN. vitripennis (XP_008203106.1) FFVTPILGSVSDRCRLKQGRRRPFILLLAIGVLMGLLLVPNGESMGYAFGDTR--MNFTAT. pretiosum (XP_014233934.1) FFVTPLLGSLSDRCRLKQGRRRPFIALLAIGVLMGLILVPNGEGMGYAFGDIQG— NYTA
【参考文献】

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本文编号：2883836