煙粉虱MEAM1隱種和溫室粉虱漆酶-1基因表達模式及功能研究.pdf

1、煙粉虱Bemisiatabaci（Gennadius）MiddleEast-AsiaMinor1（MEAM1）隱種（以往稱“B型煙粉虱”）和溫室粉虱Trialeurodesvaporariorum（Westwood）屬于半翅目，粉虱科，兩種粉虱均是外來入侵農業(yè)害蟲，形態(tài)相似，?；旌习l(fā)生，在不同季節(jié)交替危害，給農業(yè)生產造成巨大的經(jīng)濟損失，而目前兩種粉虱在田間競爭替代的生理與分子機制尚不明確。
　　 粉虱類昆蟲為刺吸式口器，刺吸式昆

2、蟲取食誘導的植物防御反應對再侵染昆蟲的生長發(fā)育和繁殖產生負面影響，包括發(fā)育歷期延長、后代個體數(shù)量降低、死亡率升高等，昆蟲取食引起的寄主植物防御反應差異加速了粉虱之間的競爭取代，而昆蟲分泌的唾液在誘導植物防御反應中起了重要作用。粉虱類昆蟲的唾液中包含了豐富的酶類，這些酶類與其取食活動密切相關，能協(xié)助刺吸式口器昆蟲穿刺植物組織、消化食物、解毒次生防御物質以及克服被取食植物的防御反應，而且還與傳播植物病毒和誘導植物病理反應等有關。
　　

3、 多酚氧化酶是多種刺吸式昆蟲唾液中的關鍵酶類，可以通過干擾寄主植物正常的氧化還原反應來調控食物來源更有利于昆蟲本身。昆蟲體內的漆酶-1（laccase1，Lac-1）屬于多酚氧化酶家族，被認為參與昆蟲取食過程中的金屬離子代謝、降解植物次生有毒物質以及免疫防御等生理活動，在昆蟲的生長發(fā)育過程中起了至關重要的作用，鑒于此，本研究對重要農業(yè)害蟲煙粉虱MEAM1隱種和溫室粉虱體內的Lac-1基因進行了克隆表達與功能分析，主要研究結果如下:

4、r>　　 一、兩種粉虱唾液中漆酶酶活力比較
　　 以番茄植株上長期飼養(yǎng)的煙粉虱MEAM1隱種和溫室粉虱種群為研究對象，采用人工飼養(yǎng)方法分離提取兩種粉虱的唾液并測定唾液中的漆酶酶活力，發(fā)現(xiàn)溫室粉虱體內的漆酶酶活性較高。
　　 二、兩種粉虱漆酶基因的克隆及序列分析
　　 克隆得到了煙粉虱MEAM1隱種和溫室粉虱的2條漆酶基因片段，經(jīng)比對確定均為Lac-1cDNA序列片段，分別命名為TvLac-1和BtLac-1。其

5、中BtLac-1序列片段長1452bp，編碼483個氨基酸，具有漆酶特有的銅氧化酶結構域;TvLac-1序列片段長639bp，編碼212個氨基酸，兩核苷酸序列相似為99.8％。
　　 三、兩種粉虱漆酶-1基因在不同齡期及不同組織部位的表達模式分析
　　 對漆酶．1基因在兩種粉虱體內不同發(fā)育階段和不同組織部位的mRNA表達水平進行了分析。結果表明，Lac-1在MEAM1隱種和溫室粉虱的頭胸部、中腸和腹部殘骸中均有表達，但在

6、中腸中表達量最高;在各個發(fā)育階段均有表達，成蟲中的表達量高于若蟲;MEAM1隱種中各個時期的表達量均高于溫室粉虱;但在溫室粉虱中腸中的相對表達量高于MEAM1隱種。
　　 四、兩種粉虱漆酶．1基因功能的分析
　　 探索了用飼喂法開展MEAM1隱種RNAi基因沉默的效果，基因沉默效果隨取食時間的延長而逐漸降低，至5d后出現(xiàn)了基因的過量表達。但從Lac-1的相對表達量與昆蟲的存活率和后代數(shù)量看，Lac-1表達量與昆蟲壽命表現(xiàn)

7、一定的相關性，Lac-1表達量高時，昆蟲的存活率也較高，而對后代數(shù)量的影響則不明顯。
　　 探討了粉虱取食外源水楊酸處理植株后的生理響應，水楊酸能誘導植物防御反應，相對于對照，煙粉虱MEAM1隱種和溫室粉虱取食外施水楊酸的番茄植物后，Lac-1相對表達量均下降，MEAM1隱種下降的幅度高于溫室粉虱。隨取食外施水楊酸植株的時間的增加，煙粉虱MEAM1隱種存活率下降，差異顯著，溫室粉虱存活率亦下降，但差異不顯著;煙粉虱MEAM1隱種