七星瓢蟲滯育的代謝適應(yīng)及脂代謝的轉(zhuǎn)錄組學(xué)機(jī)理研究.pdf

1、隨著農(nóng)作物病蟲害綠色防控技術(shù)與應(yīng)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(nóng)林害蟲，在多個(gè)國家已商品化生產(chǎn)應(yīng)用。滯育是多數(shù)天敵昆蟲具有的遺傳屬性，調(diào)控天敵昆蟲滯育可以延長天敵產(chǎn)品的貨架期、保證長距離運(yùn)輸、提高抗逆性，促進(jìn)天敵昆蟲產(chǎn)品的貯存、運(yùn)輸和大規(guī)模應(yīng)用。對七星瓢蟲滯育的研究涵蓋了解剖學(xué)特征、誘導(dǎo)技術(shù)、滯育后生物學(xué)、滯育機(jī)理等各方面，促進(jìn)了對

2、七星瓢蟲滯育科學(xué)規(guī)律的深入了解，對指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用具有重要意義。
　　滯育期間營養(yǎng)物質(zhì)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(xué)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地研究了包括含水量、脂質(zhì)、碳水化合物、蛋白質(zhì)等在內(nèi)的生化物質(zhì)含量波動(dòng)情況；歸納總結(jié)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(diǎn)變化特征；測試分析了正常發(fā)育、滯育和滯育解除個(gè)體轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果，獲得大量的滯育差異表達(dá)基因；研究篩選出與脂質(zhì)代謝相關(guān)基

3、因并深入分析，為探究瓢蟲滯育營養(yǎng)物質(zhì)利用和調(diào)控提供參考。主要研究結(jié)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(nèi)含水量、脂質(zhì)、碳水化合物、蛋白質(zhì)等重要生化代謝物含量有顯著差異：滯育個(gè)體含水量、總蛋白含量顯著低于正常發(fā)育和滯育解除個(gè)體，說明滯育瓢蟲體內(nèi)代謝活動(dòng)降低；滯育個(gè)體的脂質(zhì)（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(gè)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(zhì)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(gè)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(gè)體之間無顯著差異，證實(shí)了七星瓢蟲的滯育屬糖原積累類型。
　　2.證實(shí)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(diǎn)為-16.53℃，低于正常發(fā)育個(gè)體（-14.07℃）和滯育解除個(gè)體

5、（-15.29℃），且滯育馴化后七星瓢蟲的耐寒性有所提高。
　　3.應(yīng)用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)檢測正常發(fā)育-滯育-滯育解除瓢蟲基因轉(zhuǎn)錄情況，經(jīng)過剪接、過濾、拼接等步驟，共獲得82,820個(gè)Unigenes，滯育-正常發(fā)育差異表達(dá)基因3,501個(gè)，其中滯育上調(diào)2,125個(gè)、下調(diào)1,376個(gè)；滯育解除-滯育差異表達(dá)基因1,427個(gè)，其中滯育上調(diào)749個(gè)、下調(diào)表達(dá)678個(gè)。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(zhì)合成相關(guān)的差異基因17個(gè)，在滯育期間呈現(xiàn)出不同程度的上調(diào)表達(dá)，涉及了脂肪酸合成、β-氧化、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)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(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等與脂質(zhì)合成相關(guān)酶類上調(diào)表達(dá)外，同時(shí)一部分與脂質(zhì)分解相關(guān)的酶，如酯酶、?；D(zhuǎn)移酶等同樣上調(diào)表達(dá)，可能與提高滯育瓢蟲免疫力有關(guān)；此外，與激素合成相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)