【摘 要】
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气候变化是当代最严峻的问题之一,过去的两个世纪人类活动引起的CO2和其他温室气体的排放改变了大气成分和地表性质,进而改变了地气系统的能量收支平衡,引起了全球气候变化。空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）是一种原产于南美洲的苋科多年生宿根水陆型两栖杂草,莲草直胸跳甲（Agasicles hygyophila）是空心莲子草专食性天敌,对空心莲子草的防控效果显著。本研究测
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气候变化是当代最严峻的问题之一,过去的两个世纪人类活动引起的CO2和其他温室气体的排放改变了大气成分和地表性质,进而改变了地气系统的能量收支平衡,引起了全球气候变化。空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）是一种原产于南美洲的苋科多年生宿根水陆型两栖杂草,莲草直胸跳甲（Agasicles hygyophila）是空心莲子草专食性天敌,对空心莲子草的防控效果显著。本研究测定了不同CO2浓度条件下生长的空心莲子草鲜叶组织的营养成分,结果显示,空心莲子草鲜叶游离脂肪酸在550ppm条件下含量下降,在750 ppm条件下含量增加。淀粉含量随CO2浓度增加而增加。与420 ppm条件相比,可溶性糖在550 ppm浓度条件下含量下降,在750 ppm条件下含量增加。蛋白质含量随CO2浓度升高而下降。本研究建立了取食不同CO2浓度（420 ppm、750 ppm）条件下生长的空心莲子草的莲草直胸跳甲F5代种群两性生命表。结果表明,随着CO2浓度的增加,取食相应环境中生长的空心莲子草的莲草直胸跳甲的发育历期缩短、产卵期延长、产卵量增加;同CO2浓度（420 ppm）条件下,F5代的产卵期和产卵量均少于F1代,发育历期延长。750 ppm F5代净增值率和内禀增长率低于420 ppm F1代,但高于420 ppm F5代,不过均无显著差异;周限增长率（λ）、平均世代周期（T）均无显著差异;420 ppm CO2浓度下,莲草直胸跳甲F5代种群的净增值率（R0）和内禀增长率（r）低于F1代;高浓度可育雌雄比率高于低浓度且差异显著。本研究测定了三组取食不同CO2浓度（420 ppm F1、420 ppm F5、750 ppm F5）条件下生长的空心莲子草的莲草直胸跳甲雌、雄成虫转录组,采用BGISEQ-500平台一共测了 119.43 Gb数据。最终得到54,351个Unigene,总长度、平均长度、N50以及GC含量分别为84,000,065 bp、1,545 bp、2,866 bp 和 35.71%,每个样本 Q20 均大于97%,Q30 均大于 88%。将 Unigene 分别在 Nr,Nt,SwissProt,KEGG,GO,KOG和Interpro数据库进行注释,最终分别有33,141（NR:60.98%）、10,026（NT:18.45%）、24,560（SwissProt:45.19%）、24,127（KOG:44.39%）、25,608（KEGG:47.12%）、13,390（GO:24.64%）以及 25,053（InterPro:46.09%）个 Unigene 获得功能注释。使用Transdecoder检测出35,147个CDS,同时还检测出6,208个SSR分布于5,123个Unigene中,以及预测出5,232个编码转录因子的Unigene。对三组样品进行了差异表达基因（DEG）的检测及其GO、Pathway功能分析。GO功能分析结果显示,涉及生物进程中的细胞进程、细胞组成中的细胞膜、分子功能中的整合的DEG上下调数目最多。Pathway功能分析结果显示,CO2浓度增加对莲草直胸跳甲雌雄成虫DEG的富集通路影响最大的是代谢途径和核糖体。本文通过对莲草直胸跳甲对大气CO2浓度增加间接响应的研究,从种群生态学角度和分子水平分析莲草直胸跳甲生长发育的变化,以期为未来全球大气CO2浓度升高情况下空心莲子草的生物防治提供相关理论依据。
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