【摘 要】
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烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis Ashmead)隶属于膜翅目蚜茧蜂科,是防治蚜虫的一种优良内寄生性天敌,在应用过程中可以通过人工诱导滞育显著延长产品货架期,解决天敌产品供求脱节等问题.海藻糖不仅是昆虫的主要能量来源,更与干旱、脱水、热、冷和氧化等应力条件有关,研究已表明烟蚜茧蜂在滞育状态下海藻糖含量增加,糖原含量降低,属于海藻糖积累性,研究海藻糖的积累机制不仅可以对寄生蜂的滞育机制
【机 构】
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中国农业科学院植物保护研究所,中美合作生物防治实验室,北京100081
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烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis Ashmead)隶属于膜翅目蚜茧蜂科,是防治蚜虫的一种优良内寄生性天敌,在应用过程中可以通过人工诱导滞育显著延长产品货架期,解决天敌产品供求脱节等问题.海藻糖不仅是昆虫的主要能量来源,更与干旱、脱水、热、冷和氧化等应力条件有关,研究已表明烟蚜茧蜂在滞育状态下海藻糖含量增加,糖原含量降低,属于海藻糖积累性,研究海藻糖的积累机制不仅可以对寄生蜂的滞育机制进行初探,还可以作为判断其滞育状态的重要生理指标.本研究拟在iTRAQ技术的基础上,结合转录组、生物化学、代谢组学等技术,将正常组(pre-D)、滞育组(D)和解除组(post-D)的差异表达基因与差异表达蛋白进行关联分析,以相关滞育关联蛋白为重点,结合与滞育相关的差异表达基因,系统研究胰岛素信号通路和FOXO调控的相关滞育表型,分析得到88个滞育关联蛋白(Diapause Associated Protein,DAP)和59个滞育相关基因,将它们进行关联分析,选中其中9个候选滞育相关基因进行了更深一步的qRT-PCR,发现其抗逆性、自身免疫、物质积累、信号转导等滞育表型及功能在滞育调节中具有重要作用.其中,包括调控胰岛素代谢的相关的α-α-海藻糖磷酸合酶(gi_ 665784928)和肌钙蛋白(gi_ 345480545),滞育/非滞育表达差异分别为1.93和3.40,经过进一步生物信息学分析,该两个基因在胰岛素信号通路和FOXO的调控机制下,对胰岛素含量的变化有重要的调节作用.在低温短日照条件下,短日照会导致胰岛素信号通路中很保守的PI3K-Akt信号通路关闭,这将解除对FOXO蛋白的磷酸化,促进其易位到细胞核,调控FOXO下游靶标基因的表达,控制海藻糖的积累.海藻糖、脂肪和山梨醇在滞育个体中发挥抗寒、抗干旱等抗逆性有十分密切的作用,已有研究表明滞育烟蚜茧蜂会大量积累以上物质,通过研究这些滞育表型的调节机制将进一步填补烟蚜茧蜂滞育理论研究的空缺,为小型寄生蜂滞育理论的研究奠定基础.
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