七星瓢蟲滯育的代謝適應及脂代謝的轉錄組學機理研究.pdf

1、隨著農作物病蟲害綠色防控技術與應用的發(fā)展，生物防治的重要性與日俱增。七星瓢蟲Coccinella septempunctata L.是優(yōu)良的天敵昆蟲，可捕食蚜、蚧等多種農林害蟲，在多個國家已商品化生產應用。滯育是多數(shù)天敵昆蟲具有的遺傳屬性，調控天敵昆蟲滯育可以延長天敵產品的貨架期、保證長距離運輸、提高抗逆性，促進天敵昆蟲產品的貯存、運輸和大規(guī)模應用。對七星瓢蟲滯育的研究涵蓋了解剖學特征、誘導技術、滯育后生物學、滯育機理等各方面，促進了對

2、七星瓢蟲滯育科學規(guī)律的深入了解，對指導生產實踐應用具有重要意義。
　　滯育期間營養(yǎng)物質的貯存和利用對昆蟲順利度過滯育期具有重要的意義。本研究以滯育七星瓢蟲解剖學為基礎，系統(tǒng)地研究了包括含水量、脂質、碳水化合物、蛋白質等在內的生化物質含量波動情況；歸納總結了正常發(fā)育、滯育和滯育解除三種不同發(fā)育狀態(tài)下的七星瓢蟲過冷卻點變化特征；測試分析了正常發(fā)育、滯育和滯育解除個體轉錄組測序結果，獲得大量的滯育差異表達基因；研究篩選出與脂質代謝相關基

3、因并深入分析，為探究瓢蟲滯育營養(yǎng)物質利用和調控提供參考。主要研究結果如下：
　　1.明確了七星瓢蟲在正常發(fā)育、滯育和滯育解除階段體內含水量、脂質、碳水化合物、蛋白質等重要生化代謝物含量有顯著差異：滯育個體含水量、總蛋白含量顯著低于正常發(fā)育和滯育解除個體，說明滯育瓢蟲體內代謝活動降低；滯育個體的脂質（173.66±19.01μg/mg）比正常發(fā)育（80.04±15.82μg/mg）、滯育解除（83.83±12.54μg/mg）個體增

4、加近1倍，總糖和糖原含量可高出2倍和7倍，是滯育瓢蟲重要的營養(yǎng)物質來源；而甘油、山梨醇、海藻糖含量在三種不同發(fā)育階段的瓢蟲中差異不顯著。此外，滯育瓢蟲糖原大量積累，與正常發(fā)育和滯育解除的個體存顯著性差異；而滯育瓢蟲的海藻糖含量與正常發(fā)育和滯育解除個體之間無顯著差異，證實了七星瓢蟲的滯育屬糖原積累類型。
　　2.證實了七星瓢蟲在滯育階段耐寒性提高：滯育七星瓢蟲過冷卻點為-16.53℃，低于正常發(fā)育個體（-14.07℃）和滯育解除個體

5、（-15.29℃），且滯育馴化后七星瓢蟲的耐寒性有所提高。
　　3.應用轉錄組技術檢測正常發(fā)育-滯育-滯育解除瓢蟲基因轉錄情況，經過剪接、過濾、拼接等步驟，共獲得82,820個Unigenes，滯育-正常發(fā)育差異表達基因3,501個，其中滯育上調2,125個、下調1,376個；滯育解除-滯育差異表達基因1,427個，其中滯育上調749個、下調表達678個。差異基因在分子功能類別和脂肪酸代謝通路、藥物代謝、碳代謝等通路得到富集。

6、r>　　4.將滯育-滯育解除差異基因和滯育解除-滯育差異基因兩兩比較，并藉助KEGG數(shù)據(jù)庫，共篩選出滯育期間與脂質合成相關的差異基因17個，在滯育期間呈現(xiàn)出不同程度的上調表達，涉及了脂肪酸合成、β-氧化、脂質轉運等代謝途徑，除脂肪酸合酶、脂鏈延伸酶、脂肪酸去飽和酶基因、脂質轉運蛋白等與脂質合成相關酶類上調表達外，同時一部分與脂質分解相關的酶，如酯酶、?；D移酶等同樣上調表達，可能與提高滯育瓢蟲免疫力有關；此外，與激素合成相關基因表達上調