滯育誘導(dǎo)和營養(yǎng)傳遞對麗蠅蛹集金小蜂耐寒性的影響及其分子機制.pdf

1、寄生蜂是農(nóng)業(yè)害蟲的重要天敵，提高寄生蜂的耐寒性對延長天敵產(chǎn)品貨架期、實現(xiàn)遠(yuǎn)途安全運輸、提高釋放定殖力等具有重要意義。寄生蜂的耐寒性具有可塑性，受營養(yǎng)、發(fā)育狀態(tài)及外部環(huán)境等諸多因素影響。寄主及其攝食營養(yǎng)能改變寄生蜂的生理生化狀態(tài)，從而影響其耐寒性，目前這方面的研究尚屬空白。有研究表明飼料中添加低溫保護(hù)物質(zhì)能增強其取食昆蟲的耐寒性，基于此我們提出了操縱寄主飼料能影響寄生蜂耐寒性這一假說，并從生物學(xué)、生理學(xué)及代謝組學(xué)等方面進(jìn)行了驗證。

2、　　本研究以麗蠅蛹集金小蜂Nasonia vitripennis(Walker)及其寄主麻蠅Sarcophaga crassipalpis(Macquart)為研究對象，測試了寄生蜂自身滯育狀態(tài)、寄主滯育狀態(tài)及寄主飼料添加低溫保護(hù)劑對麗蠅蛹集金小蜂耐寒性的影響;評價了由上述因素引起麗蠅蛹集金小蜂耐寒性變化的代謝組學(xué)差異;克隆了脅迫關(guān)鍵調(diào)控酶pepck基因的完整編碼區(qū)序列，測定了麗蠅蛹集金小蜂滯育不同階段以及脅迫條件下pepck的相對表達(dá)

3、量;為深入寄生蜂滯育及耐寒性的分子生理機制研究提供理論參考，也為延長天敵產(chǎn)品貨架期、保障遠(yuǎn)距離安全運輸及提高寄生蜂的生防潛能提供技術(shù)支撐。研究表明:
　　1.滯育金小蜂幼蟲的耐寒性比非滯育幼蟲顯著提高，其耐寒性為動態(tài)過程，隨滯育深度增加，耐寒能力逐漸提高。寄主滯育可顯著提高金小蜂幼蟲的耐寒性，但其影響效應(yīng)低于寄生蜂自身滯育的影響。
　　2.首次提出并驗證了耐寒性增強的三重營養(yǎng)傳遞假說，寄主麻蠅的飼料中添加丙氨酸、脯氨酸或甘油

4、等低溫保護(hù)劑，均可提高金小蜂幼蟲的耐寒性。添加脯氨酸對金小蜂耐寒性提高的效果最顯著。
　　3.滯育與非滯育金小蜂的代謝圖譜顯著不同，二者在多種低溫保護(hù)劑、氨基酸和碳水化合物水平上存在顯著差異;滯育期間哌啶酸、脯氨酸和海藻糖的高度積累，可作為判斷滯育狀態(tài)的關(guān)鍵生物標(biāo)記物;金小蜂代謝圖譜隨滯育深度增加顯著改變，體現(xiàn)了滯育的動態(tài)特征;在金小蜂滯育期間，多種代謝途徑被改變，尤以氨基酸和碳水化合物代謝途徑富集最顯著;滯育金小蜂低溫保護(hù)劑積累

5、及能量代謝降低有助于其耐寒性的提高。
　　4.滯育麻蠅的代謝圖譜明顯不同，并引起金小蜂體內(nèi)低溫保護(hù)物質(zhì)及糖酵解產(chǎn)物的提高，多種氨基酸代謝途徑及脂類代謝等被改變，對金小蜂的代謝特征產(chǎn)生顯著影響，但該影響明顯低于金小蜂自身滯育的效應(yīng);滯育麻蠅代謝特征的顯著改變可能間接影響金小蜂的代謝組從而提高其耐寒性。
　　5.寄主飼料中添加的脯氨酸，引發(fā)金小蜂代謝物質(zhì)的顯著改變，包括低溫保護(hù)物質(zhì)、必需氨基酸濃度增加，能量、脂類和氨基酸代謝物下