【摘 要】
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随着绿色防控的推广,天敌产品日益受到关注。捕食螨作为小型吸汁性害虫、植食性害螨的重要天敌,被广泛开发和应用于田间防治。其中,巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri具有食性广、捕食能力强、繁殖能力强、扩散力好等优点,被认为是优势捕食螨之一。但是在实际应用巴氏新小绥螨时,发现经历长距离运输后,死亡率极高。为解决这一问题,本实验的前期工作利用合适的光温组合培育出巴氏新小绥螨滞育品系,来延长寿命
【基金项目】
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国家重点研发计划项目“天敌昆虫防控技术及产品研发子课题草莓园捕食螨协同控害技术与应用(2017YFD0201008-3)”;
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随着绿色防控的推广,天敌产品日益受到关注。捕食螨作为小型吸汁性害虫、植食性害螨的重要天敌,被广泛开发和应用于田间防治。其中,巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri具有食性广、捕食能力强、繁殖能力强、扩散力好等优点,被认为是优势捕食螨之一。但是在实际应用巴氏新小绥螨时,发现经历长距离运输后,死亡率极高。为解决这一问题,本实验的前期工作利用合适的光温组合培育出巴氏新小绥螨滞育品系,来延长寿命和抗逆性,达到延长货架期及降低远距离运输途中死亡率的目的。而如何让田间释放后的巴氏新小绥螨滞育品系快速打破滞育、增强繁殖能力,随之成为亟待解决的新问题。因此,本文通过荧光定量、RNAi技术研究了保幼激素及其受体在巴氏新小绥螨生殖及滞育中的作用,为进一步探索利用激素解除巴氏新小绥螨滞育及促进生殖奠定基础。主要研究结果如下:1.通过对巴氏新小绥螨的Met(Methoprene-tolerant)基因进行生物信息学分析发现其与西方静走螨的氨基酸序列相似性最高。NbMet的开放阅读框为1332bp,编码466个氨基酸,预测相对分子量为52619.50Da,理论等电点为6.90,脂肪系数为73.45,亲水性总平均值(GRAVY)为-0.469,是亲水性蛋白,无信号肽,不存在跨膜区,蛋白主要由α螺旋和无规则卷缠绕折叠构成,同其他物种的Met序列比对后发现NbMet具有bHLH-PAS(helix-loop-helix-Per-ARNT-Sim)转录因子家族特征。对不同发育阶段及滞育雌成螨NbMet的表达模式进行分析比较发现,NbMet在幼螨、前若螨阶段的表达水平较高,在滞育雌成螨时期表达水平最低,说明NbMet可能参与巴氏新小绥螨生殖滞育的调控。2.JH(Juvenile Hormone)对巴氏新小绥螨有促进生殖、解除滞育的作用。应用浓度为75μg/mL的保幼激素类似物(JHA)溶液,对巴氏新小绥螨初羽化滞育雌成螨进行处理,卵巢开始发育,且在雌成螨第10d出现产卵现象。检测供试雌成螨第5d的各项指标发现,甘油三酯含量降低,NbFas的表达水平下调,NbVg及NbVgR的表达水平上调,且NbMet的表达水平上调。说明JH通过提高NbVg及NbVgR的转录水平,促进巴氏新小绥螨卵巢发育,并通过抑制NbFas表达,降低脂质合成,从而解除滞育过程。另外,外源JH能诱导Met转录。3.Met是巴氏新小绥螨JH的关键受体。利用RNAi技术沉默巴氏新小绥螨初羽化非滞育雌成螨Met基因的转录,处理后第5d的成螨卵巢发育延迟,生殖能力降低,寿命延长,甘油三酯含量上升,NbVg及NbVgR表达量下调,NbFas表达量上调,表明Met可能参与巴氏新小绥螨生殖及滞育的调控。对巴氏新小绥螨滞育雌成螨干扰Met后,再进行JHA处理,与对照组相比,NbMet不能被JH诱导表达,并且NbVg及NbVgR不能正常表达,NbFas表达量上调。由此说明,Met是巴氏新小绥螨JH的关键受体,当Met缺失时,JH不能发挥促进生殖及解除滞育的功能。总体上说,本研究表明JH通过Met提高NbVg及NbVgR的表达量,促进卵巢发育及卵细胞形成,从而促进巴氏新小绥螨的生殖并且抑制其滞育的发生;JH-Met还会降低NbFas的表达量,抑制脂质的形成,从而抑制滞育的发生。
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