摘要
蠋蝽(Armachinensis)可取食草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)、斜纹夜蛾(Spodopteralitura)等多种农林害虫,是一种具有重要利用价值的天敌昆虫。在研究蠋蝽病原物过程中,利用转录组测序技术(RNA-seq)在蠋蝽体内发现了一种新的RNA病毒,并将其命名为Armachinensisvirus-1(AcV-1),但该病毒对蠋蝽及其防治对象(草地贪夜蛾等鳞翅目害虫)的影响及作用机制尚未明确。本文利用生物测定、RNA-seq、荧光定量PCR、总蛋白酶活性测定等技术,解析了AcV-1基因组结构、AcV-1的传播方式和寄主范围、AcV-1对蠋蝽生长发育的影响、AcV-1对草地贪夜蛾生长发育的影响及其作用机制。主要结果如下: 1.克隆获得AcV-1的全基因组长度为9192nt,包含2个开放阅读框(Openreadingframes,ORF),ORF1编码蛋白长度为1771个氨基酸;ORF2编码蛋白长度为842个氨基酸。序列分析表明AcV-1与蟋蟀麻痹病毒(Cricketparalysisvirus,CrPV)的基因组核苷酸序列相似性高达89.40%。基于ORF1/ORF2的氨基酸序列聚类分析也表明AcV-1与CrPV聚类在一起且具有较高自举值(分别为100和81),表明AcV-1是双顺反子病毒科(Dicistroviridae)蟋蟀麻痹病毒属(Cripavirus)的一个新成员。 2.蠋蝽可经口感染AcV-1,检测不同地区的蠋蝽感染率为37.67%。草地贪夜蛾可经显微注射感染AcV-1,但不可垂直传播。病毒感染试验结果表明益蝽可经口感染AcV-1;斜纹夜蛾、棉铃虫(Helicoverpaarmigera)、黏虫(Mythimnaseparata)可经显微注射感染AcV-1。 3.生命表参数表明AcV-1对蠋蝽生长发育无显著影响,但可降低草地贪夜蛾的适合度,且该影响具有浓度依赖性。AcV-1对蠋蝽4龄和5龄若虫发育历期,成虫体重均无显著影响。草地贪夜蛾注射浓度为7.57×1011copies/μL带毒过滤液后,幼虫取食量、体重显著降低且活动能力减弱,蛹重显著降低,羽化率下降34.31%。将过滤液稀释至7.57×1010copies/μL注射到草地贪夜蛾体内,上述差异均变小甚至无显著差异。 4.利用RNA-seq解析AcV-1影响草地贪夜蛾生长发育的机制。对幼虫期样本进行转录组测序,筛选出差异表达基因2082个(941个上调,1141个下调)。KEGG富集分析表明,仅在蛋白酶体通路(Proteasomepathway)基因显著下调富集;另外,对幼虫时期样本进行总蛋白酶活性测定,结果显示无毒样本总蛋白酶活性为带毒样本的2.04倍,表明病毒通过下调消化酶基因表达量,导致个体消化酶活性下降,抑制取食,从而降低其适合度。 综上所述,本文在蠋蝽体内鉴定了一种新病毒AcV-1,该病毒是Cripavirus属的一个新成员。AcV-1对蠋蝽生长发育未见显著影响,但可降低其防治对象草地贪夜蛾的适合度,包括幼虫取食量、幼虫体重、蛹重等显著下降,活动能力减弱,羽化率显著降低,表明AcV-1可能间接提高蠋蝽防治草地贪夜蛾的效果。研究结果可为AcV-1单独应用或与蠋蝽协同应用防治草地贪夜蛾等鳞翅目害虫提供依据和新思路。