摘要
家蚕(BombyxmoriL.)是我国重要的一种经济昆虫，其对化学农药有较强的敏感性。桑叶作为家蚕的唯一食料，在采桑养蚕期间容易受到农药污染。在我国种植模式中，水稻、果树、蔬菜等经常与桑园毗邻，烯啶虫胺常用于喷雾防治稻飞虱、蚜虫、蓟马等刺吸式口器害虫，施药时药液容易随风飘移到附近的桑园，极易引起家蚕中毒，从而影响蚕业的安全生产。本课题评估了烯啶虫胺对家蚕的风险，研究了低浓度烯啶虫胺对家蚕生长发育、经济指标、DNA、解毒酶及对家蚕基因表达的影响。主要研究结果如下: 1.烯啶虫胺原药(TC)及不同制剂剂型水剂(AS)、可溶性粉剂(SP)和可湿性粉剂(WP)对家蚕96h的LC50值分别为6.935、16.284、1.208和13.550mg/L,对家蚕的毒性为高毒。烯啶虫胺AS、SP和WP对最外围桑叶和次外围桑叶的风险系数(RQ)均大于1,表明三种剂型对家蚕均具有风险。 2.1/10LC50、1/20LC50和1/40LC50浓度烯啶虫胺对家蚕的体重、茧重和茧层量有显著不利影响，且1/10LC50浓度烯啶虫胺对家蚕的毒害最大。1/10LC50、1/20LC50和1/40LC50浓度烯啶虫胺处理会造成家蚕DNA损伤，并且DNA损伤程度随着暴露烯啶虫胺时间和浓度的增加而增加。 3.通过家蚕体内羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性试验表明，CarE和GST在2龄和3龄家蚕中活性均高于对照组，其中1/10LC50浓度烯啶虫胺暴露下活性升高最为显著;4龄时CarE活性随着烯啶虫胺浓度的增加逐渐受到抑制，而GST活性恢复到正常水平;在5龄时CarE和GST活性均恢复到正常水平。实时荧光定量试验结果表明CarE相关基因(CarE、CarE-11)和GST相关基因(GSTd1、GSTz2、GSTe3)在不同烯啶虫胺浓度下受到不同程度的影响，其中基因CarE-11和GSTe3的表达受到的影响最为显著。 4.分别对家蚕暴露于不同浓度烯啶虫胺后的转录组和microRNA表达谱进行分析。在转录组分析中，LC50浓度烯啶虫胺暴露应激下进行GO和KEGG分析，以确定它们的生物学功能和相关过程，结果表明，最显著富集的途径为碱基切除修复和酪氨酸代谢。1/40LC50浓度烯啶虫胺暴露应激下最显著富集的途径为神经活性配体-受体相互作用和嘌呤代谢。在miRNA表达谱分析中，LC50和1/40LC50浓度烯啶虫胺暴露应激下进行GO和KEGG分析，结果表明，许多差异表达基因富集在mTOR信号通路、氧化磷酸化信号通路和FoxO信号通路，参与免疫过程的调控，因此对免疫途径相关基因进行验证。结果表明家蚕暴露于LC50浓度烯啶虫胺后，所有免疫相关的基因均上调，其中Imd基因上调最显著。家蚕暴露于1/10LC50、1/20LC50和1/40LC50浓度烯啶虫胺后，FoxO/CncC/Keap1信号通路相关基因(FoxO、CncC、Keap1)和ⅡS信号通路相关基因(AKT、PDK、InR)在早期缓慢表达，随着家蚕龄期的增加，基因表达逐渐受到抑制。 5.家蚕暴露于LC50浓度烯啶虫胺后，免疫相关的bmo-miR-3378-5P、bmo-miR-3326、bmo-miR-2761-3P表达上调，bmo-miR-2766-5P表达下调。通过将bmo-miR-3378-5P模拟物、bmo-miR-3326模拟物、bmo-miR-2761-3P模拟物和bmo-miR-2766-5P抑制剂注入家蚕体内，荧光定量结果显示，bmo-miR-3378-5P、bmo-miR-3326、bmo-miR-2761-3P表达下调，bmo-miR-2766-5P表达上调。家蚕暴露于1/40LC50浓度烯啶虫胺后，免疫相关的bmo-miR-3213-5P、bmo-miR-133表达上调，bmo-miR-3382-3P表达下调。通过将bmo-miR-3382-3P模拟物、bmo-miR-3213-5P抑制剂和bmo-miR-133抑制剂注入家蚕体内，荧光定量结果显示，bmo-miR-3213-5P、bmo-miR-133表达下调，bmo-miR-3382-3P表达上调。表明通过注射miRNA的模拟物/抑制剂，能影响miRNA的表达，调节家蚕的免疫反应。
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