高温对三个朱砂叶螨品系生长发育及热激蛋白的影响

摘要

朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus(Boisduval)属蛛形纲，蜱螨目，叶螨科。该螨为多食性，可为害多种作物，是一种重要的农业有害生物，该螨繁殖力强，世代周期短，活动范围小，近亲交配率高，受药机会多，其抗药性问题甚至比其他农作物害虫更加突出。通过对该害螨进行长期的饲养，筛选培养了朱砂叶螨的敏感品系S、阿维菌素抗性品系RA和耐高温品系RH三个品系，研究了上述三个品系在40℃±1℃高温时的生长发育过程及繁殖情况，构建了相应的生命表，同时，研究了高温热激对不同品系抗药性的影响，进一步探讨了热激蛋白与其抗药性及高温适应能力之间的联系。本文的主要结果如下： 1、三个朱砂叶螨品系的选育和培养 在实验室内，将采自重庆市北碚区田间豇豆苗上的朱砂叶螨移接到新鲜盆栽豇豆苗上，在人工气候室内饲养7年约110代，饲养过程中不接触任何药剂，该种群视为敏感品系(简称S，下同)；从敏感品系中分离出一亚群，用阿维菌素汰选48代后，得到了抗药性系数为10.57的阿维菌素抗药性品系(简称RA，下同)；以逐渐升高的温度培养得到在38℃稳定生长发育的耐高温品系(简称RH，下同)，建立了上述三个品系朱砂叶螨的实验种群，为后续实验奠定了基础。 2、高温对三个朱砂叶螨品系生长发育的影响 高温40℃±1℃时，在幼螨期，耐高温品系RH发育历期与敏感品系S相比，明显高于S(1.54±0.07＞1.29±0.06)，而阿维菌素抗性品系RA与S虽没有显著性差异，但RA幼螨期仍然长于S：在成螨期，RA的发育历期显著长于S，而RA与RH之间，RH与S之间均无显著性差异；在整个世代，RA与RH均显著长于S；在卵期和若螨期，三个品系之间无显著性差异，但S均短于RA和RH；在产卵量上，RH显著多于其他两个品系，而S与KA之间无显著性差异。 3、高温条件下三个朱砂叶螨品系的生命表研究 在40℃±1℃高温时，S、RA和RH三个品系的存活率曲线(Lx曲线)随时间的延长呈下降趋势，即三个品系的存活率逐渐降低。其中，S品系与其他两个品系相比，其Lx曲线线形陡降，S品系存活率下降迅速；RA和RH品系的Lx曲线相对平缓，且二者变化趋势基本相同，对高温的适应能力相当，且均高于S品系。耐高温品系RH的内秉增长力最高，为rmRH=0.2976，阿维菌素抗性品系RA的内秉增长力rm比敏感品系S的略高，二者分别为0.1791和0.1765；在净增殖率R0上，S与RA相差不大，分别为3.5344和3.9728，RH的净增殖率最高，为9.8162；RH的周限增长率为1.3466，高于S和RA．的1.1930和1.1961。RH品系的种群增长比S、RA品系更加迅速。RH品系的种群翻倍时间TbRH最小，为2.3291d即RH品系种群数量翻倍所用的时间最短，TbRA和TbS依次为3.3829和3.9272d。 4、高温对三个朱砂叶螨品系抗药性的影响 高温热激前，S、RA、RH品系的LC50分别是0.0137±0.0007、0.1417±0.0139和0.0576±0.0054mg/L，反映的抗药性强弱水平表现为：RAh—＞RHh—＞Sh—， S、RA和RH品系的毒力回归系数分别是3.5045、2.9525和3.3692，RA和RH品系毒力回归线坡度均小与S，表明RA、RH品系内异质性较小，对阿维菌素的敏感性均一，S品系毒力回归线坡度最小，其品系的异质性变大，对阿维菌素的敏感性较强。热激后，三个品系的LC50分别是0.0176±0.0014、0.1436±0.0159、0.0593±0.0047mg/L，抗药性强弱表现为：RAh+＞RHh+＞Sh+。S、RA和RH品系毒力回归系数分别是3.4558、2.8327、3.1948，其强弱趋势与热激前基本相同。 5、高温对三个朱砂叶螨品系热激蛋白表达的影响 热激前后不同处理的朱砂叶螨(Sh—、RAh—、RHh—、Sh+、RAh+、RHh+)水溶性蛋白质的SDS—PAGE电泳图谱显示，在热激之前，抗性品系RAb—与敏感品系Sh—相比，热激蛋白特异表达8条带，分别属于HSP90，HSP70，HSP60和sHSP家族，RHh—比Sh—多5条带，其中50～100kDa区间有4条，即与敏感品系Sh—相比，耐高温品系RHh—的特异性蛋白主要集中在HSP70和HPS90家族。热激后，敏感品系Sh+比Sh—热激前增加4条带，分子量依次为75，62.7，53.3和30.3kDa。这与高温品系RHh—的特异性条带基本吻合；抗性品系RAh+的特异性条带颜色加深，尤其是HSP90和HSP70家族成员蛋白条带颜色加深最为显著，含量增加，这些蛋白与敏感品系热激后产生的蛋白相对应，推测这些蛋白参与了朱砂叶螨热激反应；热激后，RHh+的条带无增减，只是含量略有变化。

目录

文摘

英文文摘

声明

文献综述

引 言

第一章朱砂叶螨三个品系的选育和培养

1材料与方法

1.1实验材料

1.2选育培育及抗药性、耐高温能力的测定方法

2结果与分析

2.1朱砂叶螨的抗药性

2.2朱砂叶螨的耐热性

3结论与讨论

第二章高温对三个品系朱砂叶螨生长发育、繁殖的影响

1材料与方法

1.1实验材料

1.2试验器材

1.3实验方法

1.4数据分析

2结果与分析

2.1 40℃±1℃，三个品系朱砂叶螨的发育历期及产卵量

3结论与讨论

第三章高温条件下三个朱砂叶螨品系的生命表研究

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

1.3数据分析

2结果与分析

2.1高温条件下，三个朱砂叶螨品系生殖力生命表

2.2生命表分析

3结论与讨论

第四章高温对三个朱砂叶螨品系抗药性的影响

1材料与方法

1.1供试螨源

1.2生物测定方法

1.3数据处理

2结果与分析

2.1三个朱砂叶螨品系热激前后的抗药性的测定

3结论与讨论

第五章高温对三个朱砂叶螨品系热激蛋白表达的影响

1材料和方法

1.1材料

1.2方法

2结果与分析

2.1高温热激对朱砂叶螨热激蛋白种类的影响

2.2高温热激对朱砂叶螨热激蛋白含量的影响

3、结论与讨论

第六章总结与展望

参考文献

致谢