鱧腸乙醇提取物與Cry1Ca脅迫下甜菜夜蛾ABCC亞家族基因的功能分析.pdf

1、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)是一種危害嚴重的世界性農業(yè)害蟲，對多種蔬菜、農作物造成極大危害，近年來對棉花（Gossypium arboretum L.）的危害也日趨嚴重。植物提取物的殺蟲活性成分是植物源殺蟲劑的重要來源，可以安全有效地防治農業(yè)害蟲，并且不易使害蟲產生抗藥性，研究發(fā)現鱧腸（Eclipta prostrateL.）提取物對昆蟲具有殺蟲活性。Cry1Ca是微生物源殺蟲劑Bt毒素的一種，甜菜夜蛾對

2、其敏感性較高。本實驗旨在研究鱧腸提取物對甜菜夜蛾的殺蟲活性，明確鱧腸提取物與Cry1Ca防治甜菜夜蛾的協(xié)同增效作用，探索鱧腸提取物與Cry1Ca脅迫對甜菜夜蛾ABCC亞家族基因mRNA表達量的影響，為進一步了解和掌握甜菜夜蛾的抗性分子機理和進行抗性治理提供理論依據。主要研究研究結果如下:
　　1、鱧腸水和乙醇提取物對甜菜夜蛾的生物活性測定
　　鱧腸乙醇提取物對甜菜夜蛾幼蟲具有殺蟲活性。采用表面污染法測定毒力作用。甜菜夜蛾2齡

3、幼蟲取食5.26 mg/cm2的水提取物7d后，幼蟲死亡率為7％，因此鱧腸水提取物對甜菜夜蛾幼蟲的殺蟲活性較弱。甜菜夜蛾2齡幼蟲取食不同濃度的鱧腸乙醇提取物7d后，幼蟲死亡率、體重抑制率與鱧腸乙醇提取物濃度呈正相關。當濃度為5.26 mg/cm2時，甜菜夜蛾7d的死亡率與體重抑制率分別為59.73％和71.17％，根據毒力回歸方程得到，鱧腸乙醇提取物對甜菜夜蛾2齡幼蟲的LC50值為4.55 mg/cm2。隨著甜菜夜蛾2齡、3齡幼蟲取食C

4、ry1Ca濃度的增大，幼蟲死亡率與體重抑制率也逐漸提高，Cry1Ca對甜菜夜蛾2齡、3齡幼蟲的LC50值分別為145.72 ng/cm2、434.34 ng/cm2。
　　2、Cry1Ca脅迫下甜菜夜蛾中腸轉錄組分析
　　甜菜夜蛾中腸轉錄組測序結果表明，差異表達基因共有2962條，表達上調的基因有1454條，表達下調的基因有1508條。對差異表達基因進行GO功能注釋，發(fā)現參與催化活性功能的差異表達基因最多，有882條(51.

5、07％)，參與跨膜轉運生物學功能的差異表達基因有159條(9.21％)。對差異表達基因進行Pathway顯著性分析，發(fā)現差異表達基因主要富集于PPAR信號轉導途徑。從Unigene對各數據庫的注釋結果中統(tǒng)計得到，ABCA、ABCB、ABCC、ABCD、ABCE、ABCF、ABCG亞家族的Unigene片段分別有42、39、27、6、3、10、17、3條。將統(tǒng)計得到ABCC亞家族Unigene片段在NCBI上進行Blast比對分析，并整理

6、驗證，最終得到11條ABCC序列。
　　3、甜菜夜蛾ABCC亞家族基因的鑒定與時空表達分析
　　利用RACE技術獲得SeABCC全長序列，并對SeABCC序列進行系統(tǒng)進化樹與結構預測分析，SeABCC序列包含2個TMD和2個NDB及walkerA、walkerB保守序列。qPCR對SeABCC基因進行時空表達分析，SeABCC1在幼蟲期腸道中表達量較高;SeABCC2、SeABCC3、SeABCC7在幼蟲期中腸組織中表達量最

7、高，其次在馬氏管中表達量較高;SeABCC4、SeABCC5、SeABCC6、SeABCC11在幼蟲期馬氏管中表達最為豐富;SeABCC12在幼蟲期腸道、脂肪體和馬氏管中表達量顯著高于其他組織;SeABCC13在不同齡期和組織中表達量相差不大。
　　4、鱧腸乙醇提取物與Cry1Ca的協(xié)同增效作用及對SeABCC mRNA表達量的影響
　　鱧腸乙醇提取物與Cry1Ca對防治甜菜夜蛾具有協(xié)同增效作用。喂食亞致死劑量混合物3d、5

8、d和7d后甜菜夜蛾幼蟲的死亡率分別為59.72％、73.61％和83.33％，但僅喂食鱧腸乙醇提取物(LC30)或Cry1Ca(LC30)7d后的死亡率僅為30.06％或31.94％，增效作用明顯;喂食亞致死劑量混合物顯著抑制存活幼蟲的體重、蛹重、化蛹率、羽化率、單雌日均產卵量及卵孵化率;qPCR分析SeABCC mRNA表達量變化，亞致死劑量混合物處理下SeABCC1、SeABCC2、SeABCC3、SeABCC4、SeABCC5、S