营养添加物对尼氏真绥螨繁殖及FoxO基因表达水平的影响

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尼氏真绥螨是植绥螨中重要的种类,可捕食柑橘全爪螨、柑橘始叶螨、二斑叶螨、朱砂叶螨等多种害螨,还可以捕食蚜虫以及粉虱等小型害虫的卵和若虫,是农林害螨的重要天敌,作为我国本地种,具有适应性强,生态风险小等优点,具有重要经济意义,因而长期受到关注。目前尚不能通过饲喂粉螨(或人工饲料)大量扩繁,只能依靠自然猎物和花粉等,因而阐明尼氏真绥螨生殖调控的机理具有重要的科学意义。本文研究了在基础饲料花粉中分别添加糖和酵母后对尼氏真绥螨生长发育和繁殖的影响,克隆获得FoxO基因的全长,不同营养添加物饲喂后FoxO基因的在尼氏真绥螨不同发育阶段表达量,并对基因的表达量与发育历期和产卵量之间进行了相关性分析。主要结果如下:一.不同营养添加物对尼氏真绥螨生长和繁殖的影响与花粉组相比,花粉+糖处理后尼氏真绥螨从卵到成螨的发育时间显著增加(P<0.05);花粉+酵母处理后尼氏真绥螨从卵到成螨的发育时间显著减少(P<0.05)为4.83天;花粉+酵母处理组中尼氏真绥螨雌性和雄性寿命最长,分别为26.85和14.59天;与花粉组相比,花粉+糖处理组中尼氏真绥螨雌成螨总产卵量和孵化率均无显著差异(P>0.05);花粉+酵母处理组中总产卵量和孵化率显著增加(P<0.05),总产卵量最多达18.08粒及孵化率为97.6%。不同营养添加物对尼氏真绥螨种群繁殖有较大影响。与花粉组相比,花粉+糖处理组中尼氏真绥螨净增值率显著降低(P<0.05),花粉+酵母处理组中净增值率显著提高(P<0.05)为10.64;花粉+酵母处理后尼氏真绥螨的内禀增长率和周限增长率虽差异不显著(P>0.05),但都有提高。与花粉组相比,花粉+糖处理组中种群倍增时间(t)为3.65;而花粉+酵母处理组中尼氏真绥螨的种群倍增时间显著缩短(P<0.05)为2.89。二.尼氏真绥螨FoxO基因全长的克隆及生物信息学分析首次得到尼氏真绥螨FoxO基因的全长(Gen Bank登录号:MT517314)。开放阅读框为1671 bp,编码556个氨基酸,推导的分子量为61.12 kda,等电点为6.64。该基因编码的蛋白质包含一个典型的叉头(FH)DNA结合域、一个螺旋线圈区域和三个低复杂度区域,但不包括信号肽和跨膜区。经氨基酸序列比对发现,尼氏真绥螨的FoxO与其它物种的序列具有高度的相似性,与西方盲走螨相似性达87.55%。系统发育分析的结果表明,尼氏真绥螨的FoxO氨基酸序列与西方盲走螨聚为一支,表明尼氏真绥螨和西方盲走螨亲缘关系更近。三.不同营养添加物对尼氏真绥螨FoxO基因的表达分析采用RT-q PCR技术对FoxO基因在尼氏真绥螨不同发育阶段的表达模式进行了分析。结果表明,FoxO在所有发育阶段均表达,卵期表达量最高,分别是幼螨和前若螨的1.33倍和1.48倍;和花粉组相比,花粉+糖处理组和花粉+酵母处理组中卵和前若螨FoxO基因的表达量无显著差异(P>0.05),幼螨FoxO基因的表达量均显著降低(P<0.05)。与花粉组相比,花粉+糖处理组和花粉+酵母处理组中成螨FoxO基因的表达量均显著增加(P<0.05)。花粉+酵母处理后,前若螨、后若螨和成螨的m RNA表达量分别是花粉组该基因表达量的1.07、1.06和1.15倍。经相关性分析发现,花粉,花粉+糖处理以及花粉+酵母处理后尼氏真绥螨的发育历期与FoxO基因的表达量呈正相关,R~2分别为0.9050、0.9320、0.9017;各组中尼氏真绥螨每雌日产卵量也与FoxO基因的表达水平呈正相关,R~2分别为0.9272、0.9215、0.9237。该结果说明FoxO基因可能对尼氏真绥螨的生长发育和繁殖具有一定的调控作用。综上,本文探讨了在花粉中添加糖以及酵母后对尼氏真绥螨生长发育和繁殖的影响,分析了FoxO基因的序列特征以及该基因的m RNA表达模式,为后续FoxO基因功能的研究奠定基础,也为探究尼氏真绥螨的繁殖和进一步利用提供理论依据。
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