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番茄潜叶蛾基本生物学特性以及性别决定基因doublesex的功能分析

殷惠军

番茄潜叶蛾基本生物学特性以及性别决定基因doublesex的功能分析

殷惠军1
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作者信息

  • 1. 中国农业科学院
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摘要

番茄潜叶蛾是一种世界性检疫性害虫,也是番茄以及其他茄科作物的毁灭性害虫。于2017年入侵我国并迅速蔓延扩散,造成了严重的经济损失。对其生物学特性的研究,是靶向性防治首要解决的基本问题。Doublesex基因位于性别决定级联通路的底端,具有调控物种形态特征、性别分化、内外生殖器分化、求偶行为等诸多功能。本文对番茄潜叶蛾基本生物学特性进行了研究,并且克隆了其doublesex基因,旨在利用其性别决定关键基因,为通过遗传手段抑制或阻断害虫的生殖繁衍提供新思路。 1. 生物学特性研究。番茄潜叶蛾发育快,成虫前发育历期约15天,其中,卵的发育历期平均为4.31天,1龄、2龄、3龄及4龄幼虫的平均发育历期分别为2.26天、2.43天、2.34天和4.23天;整个幼虫期的发育历期平均为11.26天;雌蛹和雄蛹平均发育历期分别为6.25天和7.01天;雌雄成虫寿命分别为6.78天和8.19天;雌虫产卵前期短,第二天即可产卵(产卵前期平均为1.79天),产卵期平均可持续5.41天。逐日幼虫头壳宽度和虫体长度测量结果为:1龄幼虫的头壳宽度平均为0.149 mm,2龄幼虫的头壳宽度平均为0.241 mm,3龄幼虫的头壳宽度平均为0.363 mm, 4龄幼虫的头壳宽度平均为0.547 mm。与头壳宽度分龄相对应的1龄、2龄、3龄和4龄幼虫的平均体长,分别为1.22 mm、2.29 mm、3.62mm和6.17 mm。室内饲养观察表明,番茄潜叶蛾各虫态的存活率很高,均达80%以上。其中,卵孵化为幼虫的比率为81.9%,而幼虫转化为蛹的比率以及成虫羽化的比率均高于93%。同时,番茄潜叶蛾雌虫具有较高的繁殖力,平均单雌产卵量高达129粒;雌性与雄性比率接近1:1,但种群整体偏雌。 2. 性别决定doublesex基因克隆分析。通过筛选番茄潜叶蛾转录组数据并结合生物信息学分析,找到并克隆了其doublesex基因。其中雌虫中克隆到了tadsxf1和tadsxf2两条序列,雄虫中克隆到了tadsxm一条序列。Tadsxf1基因编码区长为831 bp,由4个外显子构成,编码277个氨基酸;Tadsxf2基因编码区长774 bp,由3个外显子构成,编码258个氨基酸;Tadsxm基因编码区长867 bp,由4个外显子构成,编码289个氨基酸。将氨基酸序列导入Pfam在线分析软件,分析计算得到tadsx具有两个蛋白保守结构域OD1和OD2。通过ClustalW程序对其氨基酸序列进行比对,并用最大似然法构建进化树,结果显示tadsx与鳞翅目昆虫dsx很好的聚为了一支。 研究结果对新发番茄潜叶蛾的有效防控,以及基于遗传手段的新型防控技术研究,具有一定的指导意义。

关键词

番茄潜叶蛾/生物学特性/性别决定/doublesex基因

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授予学位

硕士

学科专业

资源利用与植物保护

导师

王瑞

学位年度

2022

学位授予单位

中国农业科学院

语种

中文

中图分类号

S4
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