寄主植物诱导烟粉虱种群分化及其机制研究

摘要

本文以来自同一母体种群,并在5种寄主植物上隔离饲养四年以上的B型烟粉虱种群为材料,首先从实验生态学的角度,研究了寄主植物多年长期诱导对烟粉虱种群药剂敏感性的影响及其生理生化机制,同时研究了寄主植物多代诱导对烟粉虱种群营养代谢的影响及其生理生化机制,揭示了寄主植物对烟粉虱种群分化的影响及其生理生化基础；然后从组学的角度,揭示寄主植物长期诱导烟粉虱种群分化的分子机理；同时在转录组学的基础上,设计了一款烟粉虱代谢基因芯片,为进一步开展寄主植物长期诱导烟粉虱种群药剂敏感性研究及抗药性机制研究奠定了基础,现将主要研究结果概述如下:(1)寄主植物长期诱导对B型烟粉虱种群药剂敏感性的影响及其生化机制。药剂敏感性研究结果发现,除了联苯菊酯,烟粉虱一品红种群相对于黄瓜种群、甘蓝种群、番茄种群和棉花种群,对啶虫脒、毒死蜱、阿维菌素、氟虫腈和丁硫克百威的敏感性都最低。生理生化研究结果发现,烟粉虱甘蓝种群和黄瓜种群的羧酸酯酶比活力都显著高于一品红种群、棉花种群和番茄种群的羧酸酯酶比活力。同时烟粉虱黄瓜种群的谷胱甘肽s转移酶和细胞色素P450单氧化酶的比活力,相对于其它四种寄主种群都最低。(2)寄主植物多代诱导对B型烟粉虱种群营养代谢的影响及其生化机制。营养检测结果发现,在转接1个月,3个月和6个月时,黄瓜寄主上烟粉虱成虫的蛋白含量都显著地高于一品红寄主上烟粉虱成虫的蛋白含量。生化测定结果发现,在转接3个月和6个月时,甘蓝寄主上烟粉虱成虫的海藻糖酶活力都显著高于黄瓜寄主和一品红寄主上烟粉虱成虫的海藻糖酶活力。(3)烟粉虱的转录组学研究。以烟粉虱各个生长发育阶段的样本为混合材料,得到约3亿个高质量的碱基对,拼接得到了178669条uni.genes,通过宏转录组分析,在烟粉虱中发现了一些新的潜在的细菌类,如Delftia,Serratia,Bordetella等等。(4)寄主植物长期诱导烟粉虱种群的表达谱差异。结果发现,黄瓜种群和番茄种群之间(cu—vs—to)显著差异基因个数最少,而甘蓝种群和棉花种群之间(ca—vs—co)显著差异基因个数最多。(5)烟粉虱代谢芯片的设计。以烟粉虱所有EST序列为基础,设计了一款烟粉虱代谢基因芯片。将代谢解毒相关序列挑出来,加上一些质控和探针重复,得到一款1.5K×8的烟粉虱代谢芯片,为进一步寄主植物诱导烟粉虱种群分化的代谢机制研究奠定了基础。