赤拟谷盗与杂拟谷盗复眼和视蛋白基因的进化分析

发布时间：2020-05-18 21:40

【摘要】：复眼是昆虫最主要的视觉器官,有许多小眼组成,在感知外界物体、觅食、求偶、避敌和决定行动方向等方面都具有重要作用。昆虫的视觉形成主要依赖于小眼内具有不同光谱敏感性的光感受细胞,光感受细胞对光谱的敏感性主要由视色素吸收的光谱决定。视色素由视蛋白和发色团结合而成,视蛋白是具有7个跨膜结构域的G蛋白偶联受体超家族中的一个庞大家族。昆虫多样性极其丰富,生活的光环境也多种多样,经过长期的光适应,昆虫的视蛋白包括长波(LW)视蛋白、紫外敏感(UV)视蛋白和蓝光敏感(B)视蛋白。赤拟谷盗和杂拟谷盗是两种重要的世界性储粮害虫,它们为近缘种,形态和习性相似,且常混合发生。其幼虫和成虫均可以危害面粉、麦麸、玉米、米糠和谷类等,并且成虫体表的臭腺可以分泌含苯醌等致癌物质的臭液,使面粉等被害物结块、变色、发臭而不能食用,给农业生产成巨大的经济损失。目前,化学农药是防治这些储粮害虫的重要手段,但由于化学杀虫剂的大量使用,使害虫的耐药性逐渐提高,防治更加困难,因此探寻绿色、安全、高效的生物防治方法将是今后储粮害虫综合防治研究的主要方向。为了明确赤拟谷盗与杂拟谷盗复眼外部形态和视蛋白基因的进化,本研究首先在体视显微镜和扫描电镜下对赤拟谷盗和杂拟谷盗复眼的外部形态进行了比较观察,然后运用RACE技术克隆出赤拟谷盗与杂拟谷盗的LW视蛋白和UV视蛋白的基因全长,对它们进行种间序列比对分析,并构建相对应的系统发育树,最后通过实时荧光定量PCR来测定LW和UV视蛋白在赤拟谷盗与杂拟谷盗复眼中的mRNA表达情况。结果表明,赤拟谷盗与杂拟谷盗复眼的外部形态存在明显不同,不仅赤拟谷盗的复眼和小眼面积比杂拟谷盗大,而且赤拟谷盗的小眼数目也比杂拟谷盗多。LW和UV视蛋白基因的全长为1360bp和1256bp,种间分别存在8和15个变异位点,系统发育树表明赤拟谷盗与杂拟谷盗LW和UV视蛋白基因聚为一支,显示赤拟谷盗和杂拟谷盗的LW和UV视蛋白基因同源性高,种间亲缘关系近;赤拟谷盗与杂拟谷盗的LW和UV视蛋白基因在发育的不同阶段表达量明显不同,在成虫期表达量高,其次是蛹期和幼虫期,不同性别成虫LW和UV视蛋白基因的表达量差异不显著,赤拟谷盗体内视蛋白基因的表达量高于杂拟谷盗,种间差异显著。赤拟谷盗与杂拟谷盗复眼和视蛋白基因的进化分析,为深入研究视蛋白在储粮害虫趋光行为中所发挥的作用奠定基础,不仅在理论上具有重要的意义,在实际应用中也有潜在价值,可能为储粮害虫的生物防治提供新的思路和方法。
【学位授予单位】：江苏师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S379.5;S476

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 程超;沈加飞;明庆磊;;赤拟谷盗和杂拟谷盗体内Wolbachia的感染状况和种间传播[J];江苏农业学报;2015年02期

2 金伟其;林青;裘溯;米凤文;;多孔径仿生复眼成像系统技术进展综述[J];光学与光电技术;2011年06期

3 李承军;王艳允;刘幸;桑明;李斌;;赤拟谷盗功能基因组学研究进展[J];应用昆虫学报;2011年06期

4 李兆东;王殿轩;乔占民;;温度对赤拟谷盗爬行和起飞活动的影响[J];应用昆虫学报;2011年05期

5 徐丽华;刘春雷;常玉梅;梁利群;刘金亮;高国强;韩启霞;;双标准曲线相对定量PCR试验原理与方法[J];生物技术通报;2011年01期

6 冷雪;那杰;;昆虫复眼的结构和功能[J];沈阳师范大学学报(自然科学版);2009年02期

7 程起群;马春艳;庄平;沙珍霞;陆星;缪炯;;基于线粒体cyt b基因标记探讨凤鲚3群体遗传结构和进化特征[J];水产学报;2008年01期

8 徐琰;颜树华;周春雷;张军;;昆虫复眼的仿生研究进展[J];光学技术;2006年S1期

9 张红鑫;卢振武;李凤有;;人工仿生复眼的研究进展[J];长春理工大学学报;2006年02期

10 马兰;黄原;;单拷贝核基因在昆虫分子系统学中的应用[J];昆虫知识;2006年01期

，

本文编号：2670348