禾谷缢管蚜翅型分化机制初步探究
发布时间：2021-11-19 13:25
禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi（L.）是我国小麦上重要害虫之一,该虫刺吸小麦汁液,还能传播大麦黄矮病毒,对小麦生产造成严重损失。禾谷缢管蚜成虫因环境变化可以产生有翅型和无翅型两种表型。无翅型禾谷缢管蚜具有利于繁殖的较大卵巢,而有翅型具有利于迁移的强健飞行肌和翅。翅型分化为其适应复杂环境提供条件,有利于其扩散、繁殖、避敌,是禾谷缢管蚜适应复杂环境压力的重要生存策略;禾谷缢管蚜种群扩散也与翅型分化紧密相关,但其翅型分化机制还有待深入研究。翅型分化机制研究不仅有利于阐述禾谷缢管蚜种群动态变化机制,还能深入理解该虫翅型分化分子机理。本研究通过设置不同的禾谷缢管蚜种群密度,获得了禾谷缢管蚜产生翅型分化的种群密度;通过设置不同的拥挤时间,确定禾谷缢管蚜产生翅型分化时间窗口期;利用酶联免疫分析法测定了禾谷缢管蚜在拥挤和饥饿处理后蜕皮激素、保幼激素、胰岛素的滴度变化;获得了蜕皮激素信号通路相关基因的编码区,并通过实时荧光定量PCR技术分析了禾谷缢管蚜在拥挤和饥饿处理后蜕皮激素信号通路相关基因的表达水平及差异。研究结果为进一步研究禾谷缢管蚜种群动态及翅型分化机理奠定基础。具体结果如下:1...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蚜虫应对不同环境产生的防御机制（Reyesetal.2019）.Figure1-1Aphidsalternativedefencemechanisms(Reyesetal.2019).
蜕皮激素诱导昆虫幼虫的蜕皮，而发育至末龄幼虫，保幼激素滴度下降，蜕皮激素又会调控昆虫翅发育（Gruntenkoetal.2008）。蜕皮激素滴度在昆虫触发蜕皮/蜕皮过程中达到峰值，使昆虫褪去原有的外骨骼，进入下一发育阶段。有研究表明南非蔽眼蝶Bicyclusanynana可根据气候的干湿季改变翅的斑点，达到伪装避开天敌的作用，而蜕皮激素参与调控翅斑点的变化（Monteiroetal.2015）。最近研究者对豌豆蚜A.pisum转录组测序研究发现，高密度条件下使豌豆蚜体内的气味结合蛋白、神经递质、激素和染色质重塑相关基因的转录水平有显著变化（图1-2）（Vellichirammaletal.2016）。后续的实验，研究者通过注射蜕皮激素抑制剂和通过RNAi干扰蜕皮激素受体发现豌豆蚜A.pisum在相同拥挤条件下可以产生更多的有翅子代（Vellichirammaletal.2017）。对蟋蟀G.rubens的研究，发现在最后龄期种长翅型雌性个体的蜕皮激素滴度显著高于短翅雌性个体（Zeraetal.1989）。综上所述，昆虫翅型分化与蜕皮激素有关。图1-2拥挤诱导豌豆蚜产生有翅子代的模型（Vellichirammaletal.2016）Figure1-2Aproposedmodelforhowthematernalcrowdingstressleadstothedevelopmentofwingedoffspringinpeaaphids(Vellichirammaletal.2016).1.2.3胰岛素在翅型分化中的作用胰岛素是生物体接受外源刺激或者内源性物质变化如乳糖、葡萄糖等刺激后胰岛细胞分泌的控制体内血糖浓度的类蛋白激素，在生物间功能比较保守，功能相近（Niswenderetal.2011）。该激素参与生物体糖与脂肪的代谢，并控制血糖体内浓度，对生物的生长发育、代谢及自然衰老等过程进行调控（Nasseletal.2015）。
西北农林科技大学硕士学位论文10图2-1母代不同密度处理对子代有翅蚜比率的影响Figure2-1Effectsofdifferentdensityonthepercentageofwingedoffspring.注：上图所示数据均为拥挤处理24h。A-E分别表示为禾谷缢管蚜经过6头/cm3、9头/cm3、12头/cm3、15头/cm3、18头/cm3拥挤处理后每天子代若蚜中有翅蚜比例。F表示不同密度处理后5天内子代若蚜中有翅蚜比例。数据表示为平均值±标准误。图中不同字母表示不同处理组在0.05水平上存在差异显著（邓肯氏新复极差检验）。Note:Alltreatmentsareallcrowdededfor24hours.A-Eshowstheproportionofwingedoffspringaftercrowdingtreatmentof6individuals/cm3,9individuals/cm3,12individuals/cm3,15individuals/cm3and18individuals/cm3,respectively.Fshowsthepercentageofwingedoffspringafterdifferentcrowdingtreatment.Dataareexpressedasmean±standarderror.
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉铃虫鞣化激素基因克隆及分子特性分析[J]. 马星宇,嵇玉洁,薛玉莹,杜孟芳,魏纪珍,尹新明,刘晓光,安世恒. 新疆农业科学. 2020(04)
[2]昆虫类胰岛素及其功能研究进展[J]. 陈晓昂,姚洪渭,叶恭银. 中国生物防治学报. 2017(05)
[3]家蚕bmo-miR-34对BmE74基因表达的调控[J]. 王欣,范洋洋,陈晨,谢雨辰,蒋涛,汪生鹏,沈兴家. 江苏农业学报. 2016(01)
[4]环境因子对葡萄根瘤蚜翅型分化的影响[J]. 朱化平,杨晓岩,季兴龙,杜远鹏,翟衡,孙庆华. 山东农业科学. 2015(02)
[5]稻飞虱翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感[J]. 安志芳,于居龙,彭娟,张超,刘向东. 昆虫学报. 2014(11)
[6]昆虫翅型分化的表型可塑性机制[J]. 王小艺,杨忠岐,魏可,唐艳龙. 生态学报. 2015(12)
[7]亚洲玉米螟神经肽羽化激素基因cDNA的克隆及组织表达[J]. 魏兆军,魏洪义,洪桂云,李娟,姜绍通,罗建平. 昆虫学报. 2007(04)
[8]小麦蚜虫不断猖獗原因及控制对策的探讨[J]. 曹雅忠,尹姣,李克斌,张克诚,李贤庆. 植物保护. 2006(05)
[9]抑前胸腺肽在家蚕体内的活性作用[J]. 刘新,华跃进,徐步进,田中良明. 昆虫学报. 2002(03)
[10]褐飞虱体内保幼激素滴度变化及其与翅型分化的关系[J]. 戴华国,吴晓毅,武淑文. 昆虫学报. 2001(01)
博士论文
[1]蚜虫翅型分化的蛋白质组学研究[D]. 宋丽梅.中国农业大学 2018
硕士论文
[1]褐飞虱翅型分化敏感期的研究[D]. 江雅琴.浙江大学 2016
本文编号：3505133
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蚜虫应对不同环境产生的防御机制（Reyesetal.2019）.Figure1-1Aphidsalternativedefencemechanisms(Reyesetal.2019).
蜕皮激素诱导昆虫幼虫的蜕皮，而发育至末龄幼虫，保幼激素滴度下降，蜕皮激素又会调控昆虫翅发育（Gruntenkoetal.2008）。蜕皮激素滴度在昆虫触发蜕皮/蜕皮过程中达到峰值，使昆虫褪去原有的外骨骼，进入下一发育阶段。有研究表明南非蔽眼蝶Bicyclusanynana可根据气候的干湿季改变翅的斑点，达到伪装避开天敌的作用，而蜕皮激素参与调控翅斑点的变化（Monteiroetal.2015）。最近研究者对豌豆蚜A.pisum转录组测序研究发现，高密度条件下使豌豆蚜体内的气味结合蛋白、神经递质、激素和染色质重塑相关基因的转录水平有显著变化（图1-2）（Vellichirammaletal.2016）。后续的实验，研究者通过注射蜕皮激素抑制剂和通过RNAi干扰蜕皮激素受体发现豌豆蚜A.pisum在相同拥挤条件下可以产生更多的有翅子代（Vellichirammaletal.2017）。对蟋蟀G.rubens的研究，发现在最后龄期种长翅型雌性个体的蜕皮激素滴度显著高于短翅雌性个体（Zeraetal.1989）。综上所述，昆虫翅型分化与蜕皮激素有关。图1-2拥挤诱导豌豆蚜产生有翅子代的模型（Vellichirammaletal.2016）Figure1-2Aproposedmodelforhowthematernalcrowdingstressleadstothedevelopmentofwingedoffspringinpeaaphids(Vellichirammaletal.2016).1.2.3胰岛素在翅型分化中的作用胰岛素是生物体接受外源刺激或者内源性物质变化如乳糖、葡萄糖等刺激后胰岛细胞分泌的控制体内血糖浓度的类蛋白激素，在生物间功能比较保守，功能相近（Niswenderetal.2011）。该激素参与生物体糖与脂肪的代谢，并控制血糖体内浓度，对生物的生长发育、代谢及自然衰老等过程进行调控（Nasseletal.2015）。
西北农林科技大学硕士学位论文10图2-1母代不同密度处理对子代有翅蚜比率的影响Figure2-1Effectsofdifferentdensityonthepercentageofwingedoffspring.注：上图所示数据均为拥挤处理24h。A-E分别表示为禾谷缢管蚜经过6头/cm3、9头/cm3、12头/cm3、15头/cm3、18头/cm3拥挤处理后每天子代若蚜中有翅蚜比例。F表示不同密度处理后5天内子代若蚜中有翅蚜比例。数据表示为平均值±标准误。图中不同字母表示不同处理组在0.05水平上存在差异显著（邓肯氏新复极差检验）。Note:Alltreatmentsareallcrowdededfor24hours.A-Eshowstheproportionofwingedoffspringaftercrowdingtreatmentof6individuals/cm3,9individuals/cm3,12individuals/cm3,15individuals/cm3and18individuals/cm3,respectively.Fshowsthepercentageofwingedoffspringafterdifferentcrowdingtreatment.Dataareexpressedasmean±standarderror.
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉铃虫鞣化激素基因克隆及分子特性分析[J]. 马星宇,嵇玉洁,薛玉莹,杜孟芳,魏纪珍,尹新明,刘晓光,安世恒. 新疆农业科学. 2020(04)
[2]昆虫类胰岛素及其功能研究进展[J]. 陈晓昂,姚洪渭,叶恭银. 中国生物防治学报. 2017(05)
[3]家蚕bmo-miR-34对BmE74基因表达的调控[J]. 王欣,范洋洋,陈晨,谢雨辰,蒋涛,汪生鹏,沈兴家. 江苏农业学报. 2016(01)
[4]环境因子对葡萄根瘤蚜翅型分化的影响[J]. 朱化平,杨晓岩,季兴龙,杜远鹏,翟衡,孙庆华. 山东农业科学. 2015(02)
[5]稻飞虱翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感[J]. 安志芳,于居龙,彭娟,张超,刘向东. 昆虫学报. 2014(11)
[6]昆虫翅型分化的表型可塑性机制[J]. 王小艺,杨忠岐,魏可,唐艳龙. 生态学报. 2015(12)
[7]亚洲玉米螟神经肽羽化激素基因cDNA的克隆及组织表达[J]. 魏兆军,魏洪义,洪桂云,李娟,姜绍通,罗建平. 昆虫学报. 2007(04)
[8]小麦蚜虫不断猖獗原因及控制对策的探讨[J]. 曹雅忠,尹姣,李克斌,张克诚,李贤庆. 植物保护. 2006(05)
[9]抑前胸腺肽在家蚕体内的活性作用[J]. 刘新,华跃进,徐步进,田中良明. 昆虫学报. 2002(03)
[10]褐飞虱体内保幼激素滴度变化及其与翅型分化的关系[J]. 戴华国,吴晓毅,武淑文. 昆虫学报. 2001(01)
博士论文
[1]蚜虫翅型分化的蛋白质组学研究[D]. 宋丽梅.中国农业大学 2018
硕士论文
[1]褐飞虱翅型分化敏感期的研究[D]. 江雅琴.浙江大学 2016
本文编号：3505133
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/3505133.html
最近更新
教材专著
