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木麻黄和龙眼对木毒蛾幼虫生长发育及P450基因表达的影响

张智涵

木麻黄和龙眼对木毒蛾幼虫生长发育及P450基因表达的影响

张智涵1
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作者信息

  • 1. 福建农林大学
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摘要

木毒蛾是我国东南沿海地区严重发生的林业害虫。该虫食性杂,寄主植物十分广泛,可以取食多种经济树种,如木麻黄、龙眼、相思树等,可对林业造成重大损失。木毒蛾灾害程度的不断加深,成灾面积的不断扩大,最主要的原因是木毒蛾具有较强的寄主适应性。 因此,本论文采集木麻黄林内的木毒蛾卵块并孵化,在明确寄主植物内含物的基础上,通过分别喂食龙眼和木麻黄,比较了木毒蛾幼虫在这两种寄主上的生长发育差异以及对应条件下解毒代谢基因的表达差异。从寄主内含物差异,幼虫生长发育和幼虫解毒代谢基因差异三方面对木毒蛾的寄主适应性进行探讨,主要研究结果如下: 1.木毒蛾寄主植物龙眼和木麻黄的营养物质和次生物质存在差别。营养物质中,龙眼的蛋白质含量比例低于木麻黄,分别为(8.4233±0.072)%和(11.0239±0.014)%,但二者差异不显著;龙眼的总糖含量(194.7893±3.66)mg/g显著低于木麻黄(203.1242±1.604)mg/g。次生物质中,龙眼的总单宁含量高于木麻黄,分别为(7.0832±0.019)mg/g和(6.5839±0.064)mg/g,但二者差异不显著;龙眼类黄酮含量(97.7421±2.498)mg/g显著高于木麻黄(44.9799±1.729)mg/g,总酚含量(133.3319±1.910)mg/g高于木麻黄(78.4391±1.718)mg/g,且差异极显著。 2.分别测量了取食龙眼和木麻黄的木毒蛾幼虫发育历期、体长和体重这三个指标。分别取食龙眼和木麻黄,木毒蛾幼虫龄数相同均为7龄,但取食龙眼的平均发育历期是25d,明显短于取食木麻黄幼虫的平均发育历期52d,取食木麻黄各龄期幼虫的平均发育历期约等于取食龙眼幼虫的2倍。取食龙眼1~4龄幼虫的平均体长长于取食木麻黄幼虫,取食木麻黄5~7龄幼虫的平均体长大于取食龙眼幼虫。取食龙眼1~5龄幼虫的平均体重大于取食木麻黄幼虫,6~7龄的平均体重小于取食木麻黄幼虫。 3.对比取食龙眼和取食木麻黄的木毒蛾幼虫转录本,共发现差异表达基因721个,其中上调基因数335个,下调基因数386个。GO注释获得的差异基因中,有219个上调基因和246个下调基因,差异基因主要富集于生物过程、分子功能和细胞组分。利用KEGG数据库,对木毒蛾幼虫的差异基因进行了通路富集,共获得502个差异基因,其中显著上调232个基因,显著下调270个基因。共鉴定101条木毒蛾P450基因,其中差异表达基因6条。取食不同寄主造成的转录本差异说明了木毒蛾体内的代谢调控发生了改变。 4.首次克隆了5个木毒蛾P450亚家族CYP337B3基因,并通过转录组测序和qRT-PCR双重验证显示Cluster-19876.92390、Cluster-19876.23719、Cluster-19876.134130、Cluster-19876.93829和Cluster-19876.29499五个P450差异基因在木毒蛾中均有表达,且转录组和qRT-PCR的结果基本一致。4龄幼虫体内,Cluster-19876.134130在取食龙眼的幼虫中显著高表达,为取食木麻黄幼虫2.130倍;Cluster-19876.93829在取食龙眼的幼虫中的表达为取食木麻黄幼虫的0.400倍。木毒蛾幼虫CYP337B3基因差异表达可能与寄主植物次生物质胁迫有关。

关键词

木毒蛾/生长发育/解毒代谢基因/基因表达/寄主适应性

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授予学位

硕士

学科专业

林学;森林保护学

导师

王荣

学位年度

2020

学位授予单位

福建农林大学

语种

中文

中图分类号

S7
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