蠐螬對二氧化碳的趨性及分子機制初探.pdf

1、暗黑鰓金龜、銅綠麗金龜是我國最為常見、危害嚴重的地下害蟲。針對蠐螬的防治，目前主要依賴化學防治，在此過程中不僅易產(chǎn)生抗藥性，而且極易造成土壤污染，水污染等一系列環(huán)境問題。因此研究新型無污染的防治手段是人們亟待解決的問題。本研究在明確暗黑鰓金龜、銅綠麗金龜對二氧化碳的趨性基礎(chǔ)上，分析兩種金龜在不同濃度二氧化碳下的呼吸代謝方式，并以轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)分析篩選暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜?shù)亩趸际荏w，為地下害蟲防治提供新的依據(jù);白星花金龜同樣為害多

2、種果蔬植物，通過測定腐食性白星花金龜對于二氧化碳的趨性，解釋其趨腐性原因。
　　實驗采用“Y”型嗅覺儀測定3種蠐螬（暗黑鰓金龜、銅綠麗金龜、白星花金龜）對不同濃度二氧化碳的趨向行為，并測試蠐螬在寄主植物與最適二氧化碳濃度時的選擇行為，通過探討二氧化碳對蠐螬的引誘效力來探尋地下害蟲防治的新方法。結(jié)果表明，二氧化碳可以吸引三種金龜幼蟲，蠐螬對二氧化碳的趨性行為與金龜甲幼蟲的取食習性有關(guān)，植食性蠐螬如暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜都對較低濃度的

3、二氧化碳有明顯的趨性;而腐食性的白星花金龜不僅在二氧化碳濃度較低(3％)時表現(xiàn)趨性，同時對較高濃度(70％)二氧化碳（引起暗黑和銅綠麗金龜幼蟲忌避反應的濃度）也表現(xiàn)出趨向行為，在花生根與二氧化碳對比選擇情況下，二氧化碳對三種幼蟲的引誘力減弱，表明植物根部次生代謝的氣味物質(zhì)也可能是影響蠐螬寄主定位行為的因素。
　　植食性暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜幼蟲均對較低濃度二氧化碳表現(xiàn)趨性，但其響應濃度范圍有所不同，為明確不同濃度二氧化碳下兩種幼蟲

4、是否存在呼吸代謝差異，對兩種金龜進行呼吸代謝的測定。應用Sable呼吸儀對暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜在不同溫度(0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)和不同二氧化碳濃度(1％、6％、11％、16％、20％)條件下的呼吸代謝進行測定。結(jié)果表明:暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜兩種幼蟲的呼吸節(jié)律模式為不規(guī)則波動型，溫度對兩種幼蟲呼吸代謝速率的影響較大，兩種幼蟲可以在一定二氧化碳濃度范圍(1％～16％)內(nèi)保持穩(wěn)定的呼吸代謝，當二氧化碳濃度增高

5、至20％時，兩種幼蟲會降低呼吸代謝水平以適應環(huán)境的變化?？v觀對兩種金龜呼吸代謝的研究發(fā)現(xiàn):暗黑鰓金龜幼蟲與銅綠麗金龜幼蟲在溫度和二氧化碳濃度變化情況下的應答行為大致相同，對二氧化碳的響應濃度差異不是由于呼吸代謝造成的。
　　對暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜進行轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，暗黑鰓金龜獲得45810條Unigene，銅綠麗金龜獲得Unigene共97378條。兩種昆蟲的Unigene長度分布比例較為相似，均在長度范圍為300-499bp所

6、占最多，各占45.47％和44.33％。暗黑鰓金龜和銅綠麗金龜Unigene在NR，Swissprot，KEG及KEGG庫的注釋結(jié)果顯示:暗黑鰓金龜在四個數(shù)據(jù)庫重疊注釋的數(shù)目為9913條，銅綠麗金龜為22042條，Unigene在NR數(shù)據(jù)庫中最佳注釋物種均為赤擬谷盜。GO注釋結(jié)果表明，兩種昆蟲在生物進化和分子功能水平的注釋結(jié)果有極大的相似性。對所獲得的GR序列進行生物信息學分析，獲得引導昆蟲響應二氧化碳的二氧化碳受體基因，暗黑鰓金龜3條