UV脅迫下棉鈴蟲生殖補(bǔ)償研究及Hsps基因的克隆與表達(dá).pdf

1、棉鈴蟲Helicoverpa armigera(Hfibner)隸屬于鱗翅目夜蛾科,廣泛分布于亞洲、歐洲、非洲及澳洲等地。棉鈴蟲對紫外光(Ultraviolet,UV)具有很強(qiáng)的趨性,是一種典型的趨光性昆蟲。因此,本研究以棉鈴蟲為試驗材料,研究了棉鈴蟲適應(yīng)UV脅迫的生理生態(tài)對策,以及UV脅迫下棉鈴蟲熱激蛋白的表達(dá)情況。其主要結(jié)果如下:
　　 1.UV照射對棉鈴蟲造成的氧化損傷分析本研究通過測定丙二醛(MDA)和蛋白羰基含量,分析

2、了UV照射對棉鈴蟲造成的氧化損傷。當(dāng)UV照射棉鈴蟲成蟲30、60和90 min時,其體內(nèi)蛋白質(zhì)羰基含量顯著升高,MDA含量沒有發(fā)生顯著變化。表明UV照射引起的氧化損傷體現(xiàn)在棉鈴蟲成蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)羰基含量的大幅度增加,進(jìn)一步證實UV照射對棉鈴蟲是一種脅迫,可能會導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的破壞,或加快蛋白的氧化進(jìn)程。
　　 2.UV照射對棉鈴蟲成蟲壽命、生殖力及子代發(fā)育的影響本研究測定了UV照射對棉鈴蟲成蟲壽命、生殖力和子代發(fā)育的影響。每天

3、對棉鈴蟲成蟲進(jìn)行不同時間的UV照射(0、1、5、9 h/day),直到雌雄蛾全部死亡。研究發(fā)現(xiàn),棉鈴蟲雌雄蛾的壽命均隨著UV照射時間的延長而縮短,且在照射時間為5和9h/day的UV處理組達(dá)到顯著水平。當(dāng)UV照射棉鈴蟲成蟲1和5 h/day時,每雌總產(chǎn)卵量與對照相比有所增加,且在5 h/day達(dá)到顯著水平,相似地,UV處理組雌蟲的平均產(chǎn)卵量顯著高于對照組的雌蟲。UV照射對棉鈴蟲子代發(fā)育影響的結(jié)果顯示,當(dāng)棉鈴蟲接受UV照射后,其子代的卵孵

4、化率、化蛹率和羽化率沒有受到顯著影響,但是,長時間的UV照射(5和9 h/day)會導(dǎo)致子代累計存活率的降低,及子代幼蟲的發(fā)育歷期的顯著延長。我們推測,UV照射后,棉鈴蟲成蟲的壽命和生殖之間存在一種補(bǔ)償效應(yīng),而這種生殖補(bǔ)償正是棉鈴蟲適應(yīng)UV脅迫的生態(tài)對策。
　　 3.UV照射對棉鈴蟲體內(nèi)保幼激素的影響為了研究UV照射對棉鈴蟲成蟲體內(nèi)保幼激素的影響,本實驗采用了高效液相色譜法,測定了不同日齡(1、2、3、4、5日齡)和不同UV照射

5、時間(0、1、5、9h/day)下保幼激素JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ的滴度。棉鈴蟲體內(nèi)JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ的滴度隨著日齡的變化發(fā)生了顯著的改變；棉鈴蟲體內(nèi)JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ的滴度隨著UV照射時間的延長也發(fā)生了顯著的變化,與對照組相比,5 h/day與9 h/day的UV處理組JHⅠ、JHⅡ和JHⅢ的滴度均顯著下降；其中,9 h/day的UV處理組JHⅡ滴度最低；此外,日齡與UV照射的交互作用顯著。本章的研究結(jié)果說明了UV照射能夠影響到

6、棉鈴蟲體內(nèi)的保幼激素代謝水平,特別是長時間的UV照射能夠顯著降低棉鈴蟲成蟲體內(nèi)的保幼激素含量,可能意味著UV照射對棉鈴蟲造成的環(huán)境脅迫,迫使其改變了體內(nèi)的激素分泌水平。
　　 4.棉鈴蟲hsp90、hsp70和hsc70在熱激和UV脅迫下的表達(dá)本研究采用Northern-blot技術(shù)分析了棉鈴蟲hsp90、hsp70及hsc7D在熱激和UV脅迫下的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)隨著熱激時間的延長,hsp90和hsp70的表達(dá)量都明顯上升,hsc

7、7D的表達(dá)未發(fā)生明顯變化；當(dāng)熱激處理時間60 min時,hsp90和hsp70的表達(dá)量達(dá)到最大值,隨后表達(dá)量逐漸下降。UV照射對棉鈴蟲體內(nèi)的Hsps也有影響,隨著UV照射時間的延長,hsp90的表達(dá)量有上升的趨勢,當(dāng)UV照射時間在120 min時,棉鈴蟲體內(nèi)的hsp90的表達(dá)量達(dá)到最高峰,在150 min和180 min時表達(dá)量下降。hsc7D的表達(dá)則不受UV照射的影響,此外,在UV照射的處理組中均未能檢測到hsp7D的表達(dá)。我們推測h

8、sps的表達(dá)升高可能是為了適應(yīng)環(huán)境脅迫因子。
　　 5.棉鈴蟲hsp90與hsp70的克隆與序列分析本研究利用分子生物學(xué)技術(shù)得到了棉鈴蟲hsp90和hsp70兩種重要基因的堿基序列全長。通過軟件分析,我們推導(dǎo)出hsp90編碼區(qū)有2154bp,推定的蛋白質(zhì)序列由717氨基酸殘基組成,分子量82.51kDa,等電點為4.92；hsp70編碼區(qū)有1905bp,推定的蛋白質(zhì)序列由634個氨基酸殘基組成,分子量69.98 kDa,等電點為