桑螟性腺提取物的GC-MS分析及低溫誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄組和代謝組學(xué)研究.pdf

1、第一部分、桑螟種群性比統(tǒng)計(jì)及雌性性腺提取物的氣相色譜-質(zhì)譜分析
　　桑螟(mulberry pyralid，Diaphania pyloalis Walker)，俗稱油蟲、卷葉蟲、青蟲等，屬于鱗翅目螟蛾科昆蟲，在中國廣泛分布，其幼蟲主要以桑樹的葉子為食，是桑樹主要害蟲。目前桑螟防治方法主要是化學(xué)農(nóng)藥防治，但是由于桑螟爆發(fā)期和養(yǎng)蠶期基本一致，農(nóng)藥選擇受到嚴(yán)格限制，桑螟的卷葉啃食習(xí)性也嚴(yán)重影響農(nóng)藥防治效果，必須研究和探索新的防治藥物和

2、方法。目前害蟲的綠色防治是一個(gè)重要發(fā)展方向，本實(shí)驗(yàn)以開發(fā)桑螟性信息素防治技術(shù)為目標(biāo)，研究分析了桑螟性腺提取物的成分。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　鎮(zhèn)江5-9月份生產(chǎn)桑園和大棚桑園自然發(fā)生的桑螟種群蛹期平均雌性占比為86.98％和83.05%，調(diào)查桑螟單蛾交配后代的雌性占比為82.91%，自然條件下桑螟未發(fā)現(xiàn)有孤雌生殖后代產(chǎn)生。對(duì)桑螟處女蛾性腺的二氯甲烷和正己烷提取物采用GC-MS進(jìn)行化合物鑒定分析，發(fā)現(xiàn)了5種與已知昆蟲性信息素

3、類物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有一定的相似性化合物：2-[[2-[(2-Eth)Met]Cyc]Met]Cyc,Aci,Met,Est、E2,Z15,Me14-18:OH、 Z9,Z12,Z15-18:Aci:Iso:Est、 Me6,Z8-14:OAc、Z9,Z12,Z15-18:Aci-4:Est，可以作為桑螟性信息素候選物質(zhì)進(jìn)行生物學(xué)鑒定。
　　第二部分、低溫誘導(dǎo)桑螟轉(zhuǎn)錄組和代謝組學(xué)分析
　　桑螟以老熟幼蟲的形式分布在桑樹的裂隙、蟲孔或

4、者是枯枝葉中越冬。我國北方桑螟越冬死亡率很高，但是南方死亡率比較低。桑螟的休眠誘導(dǎo)機(jī)制、抗寒機(jī)理都缺乏了解。為了了解桑螟5齡幼蟲在低溫誘導(dǎo)狀態(tài)下的生理、生化代謝變化情況。以5齡桑螟作為研究材料，并將桑螟進(jìn)行低溫誘導(dǎo)，通過轉(zhuǎn)錄組和代謝組分析，研究桑螟在不同低溫狀態(tài)下基因的表達(dá)情況和代謝物的含量變化，為進(jìn)一步了解桑螟的休眠越冬機(jī)制提供線索。
　　本實(shí)驗(yàn)使用5齡第3-4日的桑螟幼蟲，分為以下5種處理：正常狀態(tài)桑螟作為對(duì)照組（1號(hào)樣本），

5、分別在12℃低溫狀態(tài)飼養(yǎng)8h（2號(hào)樣本）、8d（3號(hào)樣本）、16d（4號(hào)樣本）、16d再置于4℃持續(xù)30d（5號(hào)樣本），每個(gè)樣本取樣40頭幼蟲。桑螟5齡幼蟲低溫誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究5個(gè)樣本抽提RNA后經(jīng)過轉(zhuǎn)錄組測序，分別獲得Clean reads數(shù)量36736879-44374781個(gè)，能比對(duì)到unigene參考序列的比例占85.84%-91.36%。
　　從差異基因韋恩圖和KEGG富集散點(diǎn)圖分析表明桑螟在12℃低溫處理達(dá)8d時(shí)基因

6、表達(dá)狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生重大變化，推測在3號(hào)、4號(hào)樣本與2號(hào)樣本之間差異表達(dá)的基因中可能存在著桑螟低溫誘導(dǎo)休眠分子機(jī)制相關(guān)的基因，5號(hào)樣本與4號(hào)樣本間差異表達(dá)基因可能與桑螟越冬低溫適應(yīng)性有關(guān)。
　　低溫誘導(dǎo)桑螟5齡幼蟲組織的甲醇水混合抽提液經(jīng)過UPLC-MS分離檢測，發(fā)現(xiàn)38個(gè)負(fù)離子色譜峰和34個(gè)正離子色譜峰，一共獲得72種小分子化合物。
　　分析發(fā)現(xiàn)有14種化合物含量隨低溫誘導(dǎo)時(shí)間的延長含量有所增加，但是有16種化合物隨著低溫時(shí)間