煙粉虱與球孢白僵菌的互作及轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、球孢白僵菌是防治煙粉虱的重要生防因子之一。昆蟲對(duì)蟲生真菌的免疫反應(yīng)以及昆蟲與真菌互作機(jī)制的研究一直是以菌治蟲領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文以煙粉虱-球孢白僵菌互作體系為研究對(duì)象，在室內(nèi)根據(jù)侵染率，耐熱性和產(chǎn)孢量篩選出對(duì)煙粉虱若蟲高效的球孢白僵菌菌株;用比較生命表的方法分析了球孢白僵菌對(duì)煙粉虱后代的亞致死影響;用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)了球孢白僵菌在煙粉虱若蟲體內(nèi)的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué);通過(guò)比較真菌處理的煙粉虱和對(duì)照的轉(zhuǎn)錄組，篩選出煙粉虱對(duì)球孢白僵菌的免疫應(yīng)

2、答相關(guān)基因。全文的主要結(jié)果與結(jié)論如下:
　　1、對(duì)煙粉虱高效的球孢白僵菌菌株篩選
　　生測(cè)了22株球孢白僵菌對(duì)煙粉虱的侵染率和致死中時(shí)(LT50)，其中侵染率高于70％同時(shí)LT50小于5d的菌株有13株;對(duì)上述13株菌株進(jìn)行產(chǎn)孢量測(cè)定，其中有7株菌株的產(chǎn)孢量高于3.0×108個(gè)孢子/cm2;耐熱性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，45℃處理1h時(shí)，有6株菌株萌發(fā)率超過(guò)60％，而處理2h時(shí)，仍有2株菌株（即GZGY-1-3和SCWJ-2）的萌發(fā)率高于

3、60％，表現(xiàn)出極強(qiáng)的耐熱性。通過(guò)上述篩選，我們得到了GZGY-1-3和SCWJ-2兩株性狀優(yōu)良的菌株作為煙粉虱的生防菌株。
　　2、球孢白僵菌對(duì)煙粉虱后代生命表參數(shù)的亞致死影響
　　在上述篩選的基礎(chǔ)上，分別以GZGY-1-3菌株和蒸餾水處理的煙粉虱3齡若蟲羽化出的成蟲作為處理組和對(duì)照組母本，比較其子代的生命表數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，球孢白僵菌處理的煙粉虱與對(duì)照之間在成蟲前期、總產(chǎn)卵前期、1-4齡若蟲存活率和生命表參數(shù)上存在著顯著差異

4、。這些結(jié)果表明親代經(jīng)球孢白僵菌處理的煙粉虱其子代種群增長(zhǎng)要比對(duì)照組慢，死亡率高，但生殖能力并無(wú)顯著性影響。
　　3、球孢白僵菌侵染煙粉虱的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和毒力比較
　　用生測(cè)法測(cè)定了3株球孢白僵菌(GZGY-1-3、SCWJ-2、WLMQ-20)在高濃度(1×108孢子/mL)和低濃度（1×106孢子/mL）下對(duì)煙粉虱4齡若蟲的毒力，用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)真菌在宿主體內(nèi)的拷貝數(shù)進(jìn)行了定量，用熒光顯微方法觀察了白僵菌侵染煙粉虱

5、的過(guò)程。生測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:不論在高濃度還是低濃度下，菌株GZGY-1-3殺死煙粉虱所需的時(shí)間最短。對(duì)于同一菌株，其高濃度下的毒力顯著高于低濃度下的毒力。實(shí)時(shí)熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)顯示，接觸高濃度孢子后煙粉虱獲得的孢子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接觸低濃度時(shí)的孢子數(shù)。接種后，每一菌株和每一濃度下的真菌生長(zhǎng)都表現(xiàn)出一個(gè)相似的模式。然而，盡管它們的生長(zhǎng)模式是相似的，但是卻存在著量上的差異，由致病性強(qiáng)，濃度高的菌株侵染的昆蟲體內(nèi)的最終真菌拷貝數(shù)高。熒光顯微技術(shù)觀察到

6、的白僵菌對(duì)煙粉虱的侵染過(guò)程證實(shí)了定量PCR的結(jié)果。這些結(jié)果說(shuō)明菌株間毒力的差異在一定程度上是由真菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的量化差異所決定的。
　　4、感染球孢白僵菌的煙粉虱若蟲免疫應(yīng)答轉(zhuǎn)錄組分析
　　采用新一代高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)感染和非感染白僵菌的煙粉虱4齡若蟲進(jìn)行了測(cè)序分析，并篩選了差異表達(dá)基因;利用生物信息學(xué)工具對(duì)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序得到的基因進(jìn)行了功能注釋、分類以及參與的信號(hào)通路展示。組裝得到非冗余Unigene232554個(gè)。對(duì)所有的基因進(jìn)

7、行差異表達(dá)分析發(fā)現(xiàn):以P＜0.05為標(biāo)準(zhǔn)篩選得到了1166個(gè)差異表達(dá)基因，其中上調(diào)表達(dá)基因有474個(gè)，下調(diào)表達(dá)基因有692個(gè)，其中，與免疫相關(guān)的基因有405個(gè);GO富集分析發(fā)現(xiàn):有416個(gè)GO term有富集現(xiàn)象，包括156個(gè)生物學(xué)過(guò)程，89個(gè)細(xì)胞組分和154個(gè)分子功能;KEGG代謝通路分析將煙粉虱轉(zhuǎn)錄組1145個(gè)DEG匹配到309個(gè)通路上，其中76個(gè)通路得到了富集。本研究結(jié)果為從分子水平上開展應(yīng)用蟲生真菌防治煙粉虱的研究奠定信息學(xué)基礎(chǔ)