入侵害蟲西花薊馬對溫度脅迫的響應(yīng)

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1、RESPONSETOTHERMALSTRESSINWESTERNFLOWERTHRIPS，F(xiàn)RONKLINIELLAOCCIDETALISbyLIHoNG．BOADISSERTATIONSUBMITTEDINPARTIALFULFILLMENTOFTHEREQUIREMENTSFORTHEDEGREEOFDOCTORINAGIUCULTURALINSECTS&PESTCONTROLADVISOR：(PROFESSOR)DUYU—ZHOUYangzhouUNIVERSITYYangzhou，Jiangsu，CHINAJune，2013本研究得到農(nóng)業(yè)部公

2、益性行業(yè)專項(編號：200803025，201103026)和江蘇省高校研究生創(chuàng)新基金(編號：CXZZl2_0910)1拘資助。ThisresearchwasfundedbytheSpecialFundforAgro—ScientificResearchinthePublicInterestⅢO．200803025，20103026)andbyScientificInnovationResearchofCollegeGraduateinJiangsuProvince，China(NO．CXZZl2—0910)．入侵害蟲西花薊馬的對溫度脅迫的響應(yīng)中文摘

3、要西花薊馬是危害園藝作物的世界性害蟲。該害蟲于2003年首次在北京發(fā)現(xiàn)，近年來已迅速蔓延至我國大部分地區(qū)，危害日趨嚴(yán)重。西花薊馬在入侵過程中，在夏季常常遭遇夏季的高溫和冬季的低溫脅迫，但有關(guān)該害蟲的溫度耐受性及其調(diào)控機制還未見報道。本文采用生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的方法，研究了溫度脅迫對西花薊馬的存活能力、繁殖的影響及溫度脅迫后西花薊馬熱蛋白的表達(dá)變化等內(nèi)容。其主要結(jié)果如下：研究了不同低溫和不同暴露時間對西花薊馬存活率和繁殖的影響。結(jié)果表明，西花薊馬的存活率在暴露溫度的降低和暴露時間的延長而逐漸降低。在1-6h范圍內(nèi)，殺死50％西花薊馬若蟲所需的溫度(Lt

4、em50)分別為．13．6、．12．5、．11．2、-10．4oC，這些值要高于響應(yīng)時間下殺死雌成蟲的Ltem50，但低于殺死雄成蟲的Ltem50。因此，西花薊馬不同發(fā)育時期的耐寒性強弱順序可表示為：雌成蟲>若蟲>雄成蟲。成蟲和若蟲暴露于．13℃和．13．5℃下2h后，其存活率分別為25％和27％。根據(jù)識別溫度定義，這兩個溫度分別被定義為若蟲和成蟲的識別溫度。將成、若蟲在0或5"C到Jl化2h后，再置于各自識別溫度下，其存活率都得到了明顯提高。其中，在O'C下馴化2h后，若蟲和雌雄成蟲的存活率得到了最大幅度的地提高，分別達(dá)46％、54％、49％。西花

5、薊馬若蟲經(jīng)不同低溫處理后，其發(fā)育歷期、羽化后的成蟲壽命、產(chǎn)卵時間與對照相比無顯著差異，但產(chǎn)卵量顯著降低；成蟲經(jīng)過低溫處理后，其壽命，產(chǎn)卵量和產(chǎn)卵時間明顯降低。調(diào)查了不同高溫(33、35、37、39、41oC)，暴露時間(O．5、1、2、4h)以及發(fā)育時期對西花薊馬存活及繁殖的影響。結(jié)果表明，西花薊馬成蟲(雌蟲和雄蟲)和若蟲的存活率在高溫下隨暴露時間的延長而顯著降低，殺死成蟲和若蟲50％個體的溫度在在O．5到4h范圍內(nèi)隨時間的延長而逐漸降低。因此，西花薊馬不同發(fā)育時期的耐熱性強弱順序可表示為：雌成蟲>若蟲>雄成蟲。奇怪的是，成蟲在31oC，若蟲在33o

6、C下預(yù)熱處理2h后，顯著提高了其在致死高溫下的存活率。經(jīng)過2h的高溫暴露后，西花薊馬成蟲的壽命和產(chǎn)卵量隨溫度的升高顯著降低。高溫下的交配實驗表明所有交配處理(U毋+S早S8+u早，S8+S早)的壽命和產(chǎn)卵量顯著低于對照組(U8+u早)。uS+s早交配組合下的壽命與sS+u早組合無顯著差異，但顯著高于sS+s早組合；u4+s早組合下的產(chǎn)卵量顯著高于S8+U早組合，但與sg+s2組合的產(chǎn)卵量相當(dāng)。H采用RT-PCR和RACE的方法從西花薊馬中克隆了5個熱激蛋白基因，并分別命名為Fohsp90，F(xiàn)ohsc701，F(xiàn)ohsc702，F(xiàn)ohsp60和Fohop

7、。Fohsp90，F(xiàn)ohsc701，F(xiàn)ohsc702，F(xiàn)ohsp60和Fohop的cDNA全長分別為2508，2195，3065，2489，2276bp，其開放閱讀框分別為2169，1920，1983，1728和1659bp。5個開放閱讀框分別編碼722，639，660，575和552個氨基酸，推測的分子量大小分別為83．26，69．8l，72．73，60．87和62．25KDa。序列分析發(fā)現(xiàn)5個熱激蛋白與其他物種具有很高的相似性，并含有各自家族的保守基序?；蚪M和cDNA序列的比較分析發(fā)現(xiàn)，5個hsps分別含有3，4，7，5和10個內(nèi)含子。此外，5

8、個hsps內(nèi)含子的數(shù)量和插入位置與其他物種相比存在高度差異。最后，5個Hsps的系統(tǒng)發(fā)育分析表明本研究所獲得