抗生素和高温对烟粉虱-TYLCV互作的影响

摘要

烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）是国内外重要的入侵害虫。本研究利用抗生素处理Q烟粉虱，获得了抗生素处理和对照烟粉虱种群，解析了抗生素对烟粉虱传播番茄黄化曲叶病毒（Tomatoyellow leaf curl virus，TYLCV）能力、适合度及防御基因的影响；明确了高温热激下烟粉虱的死亡率以及相关基因的变化。主要结果如下：
　　1、抗生素对Q烟粉虱获毒、传毒和适合度影响实验中，利用100μg/mL浓度的抗生素利福平，通过饲喂法喂养Q烟粉虱，在一定时间内，烟粉虱获毒量随取食时间的延长而增加，并且用抗生素处理的烟粉虱获毒量低于未处理的烟粉虱的获毒量。单头处理过带毒的烟粉虱雌虫取食健康番茄后，病毒量显著低于未处理的烟粉虱雌虫带毒量（P<0.05）。用抗生素处理的烟粉虱的雌虫寿命显著短于未处理的烟粉虱的寿命，并且产卵量显著低于未处理的烟粉虱的产卵量（P<0.05）。处理过的烟粉虱后代的存活率显著低于未处理的烟粉虱后代存活率，并且发育历期也显著长于未处理的烟粉虱后代的发育历期（P<0.05）。
　　2、抗生素处理Q烟粉虱后，发现烟粉虱体内共生菌含量显著降低，并且用抗生素处理的烟粉虱后代共生菌含量也显著降低（P<0.05）。抗生素对Q烟粉虱防御基因的表达量的影响实验中，通过喂食用抗生素利福平处理的叶片后，测定烟粉虱体内5个防御基因[乙醇脱氢酶adh-classIII，knottin抗菌肽，四次跨膜蛋白tetraspanin-3，丝氨酸蛋白酶抑制剂serpin和TCP1-delta基因]的表达量变化。结果表明取食50.0μg/mL抗生素利福平处理棉花叶片后，烟粉虱体内 adh-classIII、knottin、tetraspanin-3基因的表达量显著高于对照烟粉虱（取食经缓冲液处理过的烟粉虱）（P<0.05），而serpin和TCP1-delta基因的表达量没有显著差异（P>0.05）。取食100.0μg/mL抗生素利福平处理棉花叶片后，烟粉虱体内5个防御基因的表达量显著高于对照烟粉虱（P<0.05）。抗生素利福平影响烟粉虱防御基因表达且与其浓度相关。本研究结果对于利用抗生素揭示昆虫共生菌功能研究具有重要参考价值。
　　3、高温热激下烟粉虱的死亡率以及相关基因的表达差异的实验中，结果发现，带毒B和Q烟粉虱高温热激1 h，后取食棉花叶片24、48 h，其死亡率显著高于不带毒的死亡率（P<0.05），并且带毒烟粉虱热激蛋白表达量也高于不带毒烟粉虱的表达量，防御基因以及细胞骨架和线粒体基因中带毒 B和Q烟粉虱中多数基因的表达量高于不带毒的B和Q.
　　因此，抗生素和高温对Q烟粉虱有负面影响，这对于研究抗生素和高温对烟粉虱的影响机理以及揭示双生病毒在我国的传播扩散机制和可持续控制具有重要的理论意义与指导价值。

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第一章 引 言

1 引言

1.1 烟粉虱内共生菌

1.2 番茄黄化曲叶病毒的研究概况

1.3 逆境对烟粉虱的影响

2 研究目的和内容

2.1 研究目的

2.2 研究内容

2.3 技术路线

第二章 抗生素对Q烟粉虱传毒能力和适合度的影响

1 材料与方法

1.1 供试昆虫、寄主植物、健康番茄和感病番茄

1.2 TYLCV的普通PCR检测

1.3 抗生素处理

1.4 TYLCV的获取实验

1.5 TYLCV的传播

1.6抗生素对Q烟粉虱适合度的影响

1.7 数据处理和分析

2 结果与分析

2.1 抗生素处理和未处理的Q烟粉虱获毒能力的比较

2.2 抗生素处理和未处理的Q烟粉虱传毒能力的比较

2.3 抗生素对Q烟粉虱适合度的影响

3 讨论

第三章 抗生素处理后Q烟粉虱体内共生菌和防御基因的表达差异

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

1.2 抗生素处理棉花叶片饲喂烟粉虱

1.3 共生菌的表达水平

1.4 烟粉虱取食抗生素处理叶片后防御基因的表达量变化

1.5 数据分析和处理

2 结果与分析

2.1 抗生素对烟粉虱内共生菌的去除

2.2 抗生素处理的烟粉虱后代内共生菌的表达水平

2.3取食50.0μg/mL抗生素处理棉花叶片烟粉虱防御基因变化

2.4取食100.0μg/mL抗生素处理棉花叶片烟粉虱防御基因变化

3 讨论

第四章 温度对烟粉虱死亡率及相关基因的影响

1 材料与方法

1.1 供试昆虫和寄主植物

1.2 35°C高温下烟粉虱的死亡率

1.3 荧光定量分析

1.4 数据处理和分析

2 结果与分析

2.1 35 °C下烟粉虱的死亡率

2.2 不同温度下烟粉虱hsp40，70和90的表达水平

2.3 不同温度下烟粉虱内与防御相关的基因的表达水平

2.4 不同温度下烟粉虱内线粒体和细胞骨架相关基因的表达水平

3 讨论

第五章 结论与讨论

参考文献

导师组意见

致谢

作者简历

硕士期间科研学术成果