西花薊馬感染球孢白僵菌后的生物學特性及基因表達分析.pdf

1、西花薊馬Frankliniella occidentalis(Pergande)是世界性分布的重要農業(yè)害蟲，球孢白僵菌（Beauveria bassiana）是防治西花薊馬的重要生物因子之一。昆蟲在感染了病原物（或寄生物）后，能通過移動到更高或更低的環(huán)境溫度下，實現體溫的改變，即，行為性體溫調節(jié)。行為性體溫調節(jié)對昆蟲-病原物互作體系有著顯著影響。本文以健康個體為對照，檢測了被球孢白僵菌侵染的西花薊馬行為性體溫調節(jié)，及其對存活、繁殖、性比

2、和基因表達的影響。探討了溫度對球孢白僵菌侵染西花薊馬后的生長動力學及毒力的影響。為提高球孢白僵菌對西花薊馬的防治效率提供理論依據。主要研究結果如下:
　　1西花薊馬被球孢白僵菌侵染后的行為性冷趨
　　溫度選擇性實驗結果表明，健康的西花薊馬偏好選擇24℃的溫度環(huán)境，而被球孢白僵菌侵染的薊馬趨向于選擇更低的溫度，12℃，即，發(fā)生了行為性冷趨。
　　低溫改變了染菌西花薊馬的存活和繁殖。與24℃相比，染菌薊馬在12℃下的存活率

3、顯著提高，但產卵總量顯著下降。在24℃下，與健康薊馬相比，染菌薊馬繁殖前期產卵能力上調但后期產卵能力下降，而在12℃下，與健康薊馬相比，染菌薊馬繁殖后期產卵能力上調。
　　低溫改變了染菌西花薊馬的性比。對于當代染菌西花薊馬，在12℃和24℃下，染菌薊馬的性別比例（♂∶♀）都隨時間推移而下降，且在12℃下，染菌薊馬的性比（♂∶♀）始終高于24℃下。
　　對于染菌薊馬的后代，其種群雌性比例在12℃(370％)下要高于24℃(28

4、5％)下。在12℃下，卵發(fā)育為成蟲的存活率(84％)要高于24℃下染菌薊馬后代的存活率(80％)。
　　低溫延緩了染菌薊馬體內真菌的生長。從西花薊馬被球孢白僵菌侵染第2d起，12℃下薊馬體內真菌拷貝數開始顯著低于24℃下。
　　2西花薊馬被球孢白僵菌侵染后行為性冷趨下的轉錄組分析
　　通過二代轉錄組測序技術比較了健康薊馬和染菌薊馬在12℃和24℃下體內基因差異表達情況?？偣财唇荧@得77155條Unigene，得到了34

5、515條有注釋的基因。對染菌薊馬在12℃和24℃下的表達基因做對比，總共獲得521條差異表達基因，其中有225條基因與健康薊馬對低溫響應的差異表達基因相重合，稱為第一類DEG(FTO-DEG)，其余的296條基因為染菌薊馬對低溫響應的特有基因，稱為第二類DEG(STO-DEG)。FTO-DEG中有74條基因被GO注釋，富集到29條pathway中。STO-DEG中有97條基因被GO注釋，富集到48條pathway中。結果顯示12℃低溫引

6、起了染菌薊馬體內一系列的免疫相關應答和應激相關應答，提高了染菌薊馬對抗真菌侵染的能力。
　　3西花薊馬行為性冷趨相關基因的鑒定及表達分析
　　低溫(12℃)誘導了染菌薊馬體內免疫相關基因的大量表達。本文檢測了免疫過程中信號轉導基因(Toll)、與T細胞抗性相關基因(Ant)、免疫過程中信號調節(jié)和放大基因(Ser)，免疫過程中免疫誘導效應因子基因(Per)在12℃和24℃環(huán)境下的表達情況。結果顯示，除Ant基因表達量在第3d開

7、始下降，Toll、Ser和Per3個基因表達量均隨侵染時間的增加而增多。而且，12℃下免疫相關基因的表達量均高于24℃下。
　　低溫(12℃)改變了應激相關基因的反應模式。本文檢測了應激過程中編碼海藻糖(Tre)、脯氨酸(Pro)和熱激蛋白(Hsp)合成的3個基因的表達情況。無論染菌與否，在12℃下，Tre、Pro和Hsp3個基因隨著時間的增加，其表達均呈現出先升高再降低或者再升高的模式;而在24℃下，Tre、Pro和Hsp3個基

8、因的表達量隨時間推移緩慢增加，除染菌薊馬體內Tre在第2d和3d表達量沒有明顯變化外，其他基因均在第3d有明顯增加。
　　4兩株球孢白僵菌在三個溫度下侵染西花薊馬的比較生長動力學及其毒力
　　生測結果顯示，30℃下菌株SCWJ-2毒力顯著高于GZGY-1-3，25℃和20℃下兩菌株毒力無顯著差異。平板培養(yǎng)的試驗表明，菌株SCWJ-2在三個溫度下的菌落直徑均顯著大于菌株GZGY-1-3。實時熒光定量結果顯示，在30℃下SCWJ