煙粉虱與球孢白僵菌的互作及轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、球孢白僵菌是防治煙粉虱的重要生防因子之一。昆蟲對蟲生真菌的免疫反應以及昆蟲與真菌互作機制的研究一直是以菌治蟲領域的研究熱點。本論文以煙粉虱-球孢白僵菌互作體系為研究對象，在室內(nèi)根據(jù)侵染率，耐熱性和產(chǎn)孢量篩選出對煙粉虱若蟲高效的球孢白僵菌菌株;用比較生命表的方法分析了球孢白僵菌對煙粉虱后代的亞致死影響;用qRT-PCR技術檢測了球孢白僵菌在煙粉虱若蟲體內(nèi)的生長動力學;通過比較真菌處理的煙粉虱和對照的轉(zhuǎn)錄組，篩選出煙粉虱對球孢白僵菌的免疫應

2、答相關基因。全文的主要結(jié)果與結(jié)論如下:
　　1、對煙粉虱高效的球孢白僵菌菌株篩選
　　生測了22株球孢白僵菌對煙粉虱的侵染率和致死中時(LT50)，其中侵染率高于70％同時LT50小于5d的菌株有13株;對上述13株菌株進行產(chǎn)孢量測定，其中有7株菌株的產(chǎn)孢量高于3.0×108個孢子/cm2;耐熱性試驗發(fā)現(xiàn)，45℃處理1h時，有6株菌株萌發(fā)率超過60％，而處理2h時，仍有2株菌株（即GZGY-1-3和SCWJ-2）的萌發(fā)率高于

3、60％，表現(xiàn)出極強的耐熱性。通過上述篩選，我們得到了GZGY-1-3和SCWJ-2兩株性狀優(yōu)良的菌株作為煙粉虱的生防菌株。
　　2、球孢白僵菌對煙粉虱后代生命表參數(shù)的亞致死影響
　　在上述篩選的基礎上，分別以GZGY-1-3菌株和蒸餾水處理的煙粉虱3齡若蟲羽化出的成蟲作為處理組和對照組母本，比較其子代的生命表數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，球孢白僵菌處理的煙粉虱與對照之間在成蟲前期、總產(chǎn)卵前期、1-4齡若蟲存活率和生命表參數(shù)上存在著顯著差異

4、。這些結(jié)果表明親代經(jīng)球孢白僵菌處理的煙粉虱其子代種群增長要比對照組慢，死亡率高，但生殖能力并無顯著性影響。
　　3、球孢白僵菌侵染煙粉虱的生長動力學和毒力比較
　　用生測法測定了3株球孢白僵菌(GZGY-1-3、SCWJ-2、WLMQ-20)在高濃度(1×108孢子/mL)和低濃度（1×106孢子/mL）下對煙粉虱4齡若蟲的毒力，用實時熒光定量PCR技術對真菌在宿主體內(nèi)的拷貝數(shù)進行了定量，用熒光顯微方法觀察了白僵菌侵染煙粉虱

5、的過程。生測實驗結(jié)果顯示:不論在高濃度還是低濃度下，菌株GZGY-1-3殺死煙粉虱所需的時間最短。對于同一菌株，其高濃度下的毒力顯著高于低濃度下的毒力。實時熒光定量PCR實驗顯示，接觸高濃度孢子后煙粉虱獲得的孢子數(shù)遠遠高于接觸低濃度時的孢子數(shù)。接種后，每一菌株和每一濃度下的真菌生長都表現(xiàn)出一個相似的模式。然而，盡管它們的生長模式是相似的，但是卻存在著量上的差異，由致病性強，濃度高的菌株侵染的昆蟲體內(nèi)的最終真菌拷貝數(shù)高。熒光顯微技術觀察到

6、的白僵菌對煙粉虱的侵染過程證實了定量PCR的結(jié)果。這些結(jié)果說明菌株間毒力的差異在一定程度上是由真菌生長動力學的量化差異所決定的。
　　4、感染球孢白僵菌的煙粉虱若蟲免疫應答轉(zhuǎn)錄組分析
　　采用新一代高通量測序技術對感染和非感染白僵菌的煙粉虱4齡若蟲進行了測序分析，并篩選了差異表達基因;利用生物信息學工具對轉(zhuǎn)錄組測序得到的基因進行了功能注釋、分類以及參與的信號通路展示。組裝得到非冗余Unigene232554個。對所有的基因進

7、行差異表達分析發(fā)現(xiàn):以P＜0.05為標準篩選得到了1166個差異表達基因，其中上調(diào)表達基因有474個，下調(diào)表達基因有692個，其中，與免疫相關的基因有405個;GO富集分析發(fā)現(xiàn):有416個GO term有富集現(xiàn)象，包括156個生物學過程，89個細胞組分和154個分子功能;KEGG代謝通路分析將煙粉虱轉(zhuǎn)錄組1145個DEG匹配到309個通路上，其中76個通路得到了富集。本研究結(jié)果為從分子水平上開展應用蟲生真菌防治煙粉虱的研究奠定信息學基礎