论文部分内容阅读
烟粉虱Bemi ia tabbaci(Gennadius)隶属半翅目 Hemiptera、粉虱科 Aleyrodidae,是一个至少包含36个隐种的复合种。该虫广泛分布于除南极洲外各大洲的100多个国家和地区,是热带、亚热带地区棉花、蔬菜和园林观赏植物上重要的多食性害虫,给农业生产造成极大的经济损失。转录组测序技术已广泛地运用于烟粉虱的入侵机制、隐种替代机制、抗药性机制以及烟粉虱与共生菌互作机制等方面的研究,但在温度胁迫方面的应用研究甚少。本文调查了烟粉虱在江苏地区的发生危害情况,并运用分子技术对其隐种进行了鉴定,并在高低温胁迫下对MED隐种进行转录组测序和分析,寻找MED隐种对温度敏感的基因以及相关的信号通路,重点研究了转录组中HSP70家族与温度胁迫的关系。主要结果如下:1.2016年对江苏省13个地级市的多个蔬菜生产点的烟粉虱寄主及危害程度进行了系统调查,结果表明:2016年烟粉虱在江苏地区的发生危害程度为中等,危害程度苏北地区>苏南地区>苏中地区。在调查的主要蔬菜及寄主植物中,受害程度的大小依次为番茄>黄瓜>茄子>葎草>南瓜。2.2015-2016年对江苏地区的烟粉虱样本进行隐种鉴定,其中在2015年调查的55个点、1230个个体中,MED隐种占86.5%,MEAM1隐种占13.5%,而且55个采样点都检测到了 MED隐种,只有16个点检测到了 MEAM 1隐种;在2016年调查的57个点、1748个个体中,MED隐种占91.9%,MEAM1隐种占8.1%,57个采样点中有55个点都检测到了 MED隐种,只有9个点检测到了 MEAM 1隐种。2016年MED隐种的发生频率略高于2015年,在2年调查的样本中均未发现其它隐种。3.运用转录组测序技术检测低温(-10℃)、常温(26℃)以及高温(43℃)下MED隐种基因表达情况:(1)26℃ VS-10℃转录组中差异表达的Unigenes共有3024个,其中上调的Unigenes有2087个,下调的有937个,这些差异基因在39个通路显著富集(Q值<0.05),如代谢通路、过氧化物酶通路等。26℃ VS43℃转录组中差异表达的Unigenes共有4437个,其中有2506个Unigenes上调,1931个Unigenes下调,这些差异基因在18个通路显著富集(Q值<0.05),如内质网上蛋白的合成、糖酵解等通路。同时对低温和高温胁迫下表达前10的基因进行了分析讨论。(2)基于转录组数据,成功克隆出一条HSP70基因,命名为Bthsp70。其cDNA序列全长为2571bp,开放阅读框长度为1959bp,编码652个氨基酸。与烟粉虱的其它隐种的HSP70的相似性很高,具有HSP70家族的典型结构域。通过比对基因组序列和cDNA序列发现,Bthsp70不含有内含子。(3)在差异表达的基因中找到11条HSP70基因片段,用qRT-PCR对11个基因片段进行验证,发现高低温胁迫下其mRNA的相对表达水平与转录组所测得趋势相一致,11个HSP70片段在42℃的高温胁迫下的表达水平与对照相比差异显著。这表明烟粉虱在温度胁迫尤其是高温胁迫下,HSP70发挥重要的作用。