保幼激素在飛行促進(jìn)粘蟲生殖中的功能及其調(diào)控機(jī)制.pdf

1、遷飛是影響昆蟲生殖能力的重要行為因子，目前國內(nèi)外對(duì)這些現(xiàn)象產(chǎn)生的調(diào)控機(jī)制尚不清楚。我們?cè)谇捌谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，粘蟲在羽化初期起飛后，連續(xù)飛行2個(gè)夜晚導(dǎo)致其產(chǎn)卵前期顯著提前，產(chǎn)卵整齊度顯著增加，飛行超過4個(gè)夜晚后，則導(dǎo)致產(chǎn)卵量和交配率均顯著降低。為了闡明這一現(xiàn)象的內(nèi)在調(diào)控基礎(chǔ)，本文以粘蟲Mythimna separata(Walker)（鱗翅目:夜蛾科），一種典型的遠(yuǎn)距離遷飛害蟲為對(duì)象，以昆蟲生理及分子生物學(xué)技術(shù)為手段，研究保幼激素類似物(Ju

2、venilehormone analogue，JHA)對(duì)粘蟲產(chǎn)卵前期、卵巢和飛行肌發(fā)育的影響作用;克隆并鑒定粘蟲Met基因編碼區(qū)全長序列;分析與JH合成、代謝相關(guān)的促咽側(cè)體素(Allatoropin，AT)、咽側(cè)體抑制素(Allatostain，AST)、保幼激素酯酶(Juvenile hormone esterase，JHE)，以及JH候選受體基因(Methoprene-tolerant protein，Met)的時(shí)空表達(dá);明確抑制和

3、促進(jìn)生殖的兩種飛行條件下與JH合成、代謝及受體相關(guān)4種基因表達(dá)量的差異。主要結(jié)果如下:
　　1、研究明確了JHA對(duì)粘蟲生殖和飛行系統(tǒng)發(fā)育的影響。羽化后1日齡點(diǎn)滴JHA導(dǎo)致粘蟲產(chǎn)卵前期顯著縮短，卵巢發(fā)育進(jìn)度加速，1日齡點(diǎn)滴JHA后第2天起，JHA處理粘蟲的卵巢發(fā)育級(jí)別顯著高于對(duì)照粘蟲。并且顯著促進(jìn)飛行肌降解，1日齡點(diǎn)滴JHA后第3天起，粘蟲背縱飛行肌的長度和寬度顯著短于對(duì)照粘蟲，顏色由新鮮肉紅色變?yōu)槊S色，肌纖維顯著松散變短。而其他

4、日齡點(diǎn)滴對(duì)卵巢和飛行肌發(fā)育均無相同顯著影響。因此，JH是促進(jìn)粘蟲生殖系統(tǒng)發(fā)育、抑制飛行系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)鍵內(nèi)分泌因子，羽化后1日齡是JH調(diào)控的關(guān)鍵時(shí)期。
　　2、克隆鑒定了粘蟲JH候選受體基因Met的編碼區(qū)全長。該基因開放閱讀框長度為1575bp;編碼524個(gè)氨基酸，預(yù)測的蛋白分子量為59.76kDa，等電點(diǎn)為8。該基因和棉鈴蟲、棉紅鈴蟲、家蠶、印度谷螟、小菜蛾的Met基因核苷酸序列同源性高達(dá)70％，具有Met基因家族典型的HLH結(jié)構(gòu)域

5、和PAS功能域。
　　3、研究明確了粘蟲JH相關(guān)調(diào)控基因的時(shí)空表達(dá)模式:1）AT基因在頭部的表達(dá)量顯著高于飛行肌肉和卵巢的表達(dá)，AST基因在飛行肌中的表達(dá)量顯著高于頭和卵巢，JHE基因在脂肪體中表達(dá)量顯著高于飛行肌和卵巢;2）AT基因的表達(dá)量隨日齡延長先升高，開始產(chǎn)卵后降低的趨勢;AST基因表達(dá)量隨日齡延長逐漸降低，產(chǎn)卵后升高的趨勢;脂肪體中JHE表達(dá)量隨日齡延長逐漸升高，產(chǎn)卵后顯著降低。卵巢和飛行肌中Met基因表達(dá)量均在羽化后第

6、一天顯著高于其他日齡。
　　4、研究明確了對(duì)生殖具促進(jìn)和抑制作用的飛行對(duì)調(diào)控JH合成和代謝，以及受體基因表達(dá)量的影響。在促進(jìn)粘蟲生殖的飛行條件下（吊飛2夜晚），與對(duì)照相比，AT基因表達(dá)量顯著提前上升，而AST和JHE基因表達(dá)量均顯著降低，Met基因在卵巢中表達(dá)量顯著提前上升;在抑制生殖的飛行條件下（吊飛5夜晚），AT基因表達(dá)量隨吊飛夜晚數(shù)的增加而顯著降低。AST和JHE基因的表達(dá)則隨吊飛夜晚數(shù)的增加而顯著上升。飛行肌中Met基因表