一、中红侧沟茧蜂对植物挥发性物质的嗅觉反应(英文)(论文文献综述)
朱秀[1](2021)在《枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂生物学特性及其寄主识别的化学生态机制研究》文中提出宁夏枸杞Lycium barbarum L.为茄科枸杞属多年生落叶灌木,其干燥成熟果实枸杞子是我国大宗常用中药材。枸杞红瘿蚊Gephyraulus lycantha Jiao&Kolesik是宁夏枸杞的主要成灾害虫,以幼虫为害枸杞花蕾,致使花蕾畸形膨大,形成灯笼状虫瘿,造成枸杞减产。枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂Pseudoteorymus jaapiellae Yanget Chen为枸杞红瘿蚊幼虫的主要寄生性天敌,是目前控制枸杞红瘿蚊种群数量的重要生物因子。枸杞红瘿蚊是典型的致瘿昆虫,而枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂能够准确地搜寻并寄生隐蔽在虫瘿内的枸杞红瘿蚊幼虫,那么,枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂是如何在复杂的植物生境中精准地寻找、定位、识别和寄生枸杞红瘿蚊幼虫?该寄生蜂与枸杞红瘿蚊之间是否存在能够指引寄生蜂定位寄主的化学信号物质?本文全面系统地研究了枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂生物学特性,分析了该寄生蜂对不同发育阶段虫瘿的选择偏好,探讨影响寄生蜂寄主选择的主要因素,初步明确了寄生蜂寄主识别的物质基础和感受器结构特征。主要研究结果如下:1.首次发现枸杞红瘿蚊天敌新种——枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂通过对我国枸杞各大产区枸杞红瘿蚊天敌群落调查,首次发现枸杞红瘿蚊一种主要的寄生性天敌枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂,为枸杞红瘿蚊的生物防治提供了新的天敌资源。该寄生蜂由中国林业科学院杨忠岐研究员和中国医学科学院药用植物研究所陈君研究员共同定名为枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂Pseudotorymus jaapiellae Yang et Chen,隶属于膜翅目、长尾小蜂科,具有重要的保护和利用价值。2.明确了枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂为枸杞红瘿蚊幼虫的优势寄生蜂,在不同枸杞种植园内的寄生率存在差异枸杞红瘿蚊虫瘿内主要包含4类昆虫:致瘿昆虫枸杞红瘿蚊,枸杞红瘿蚊的寄生性天敌、捕食性天敌及重寄生蜂。寄生蜂有12种,分别是枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂P.jaapiellae,枸杞瘿蚊金小蜂Pteromalus janssoni,枸杞瘿蚊黄色长尾啮小蜂Aprostocetus calvus以及9种未鉴定种。其中,枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂为新种,种群数量占所有寄生蜂的99%以上,为枸杞红瘿蚊的优势寄生蜂。该寄生蜂在不同枸杞园内寄生率差异较大,废弃枸杞园寄生率最高,可达64%-77%;有机种植园次之,为14%-70%,常规种植园寄生率最低,为10%-39%,化学农药的使用严重影响枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂的寄生率。3.系统研究了枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂的生物学特性枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂幼虫共有5个龄期,以成熟幼虫(占比76%)或蛹(占比24%)在枸杞红瘿蚊虫瘿内越冬。完成一个世代需要约18.2 d。补充营养可显着延长枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂成蜂的寿命,补充10%蔗糖水的雌雄蜂寿命最长,平均寿命分别为25.2d和15.4d。产卵后雌蜂寿命显着降低,最长寿命仅为不产卵雌蜂的1/2。该蜂可两性生殖,也可孤雌产雄生殖,两种生殖方式卵的孵化率和发育历期无显着差异。雌蜂羽化后需经过约1.9d达到性成熟并开始产卵,3日龄雌蜂的日产卵量最高,平均为3.2粒/日。一头雌蜂一生平均可产卵17.2粒。每个虫瘿内的卵粒数为1-2粒。自然状态下,雌雄性比接近2:1。枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对枸杞红瘿蚊幼虫的寄生具有可持续性。寄生蜂幼虫在虫瘿内孵化后,首先以口器麻痹虫瘿内的部分枸杞红瘿蚊幼虫,再逐一吸取寄主体液。未被麻痹的红瘿蚊幼虫能够顺利完成生长发育并离开虫瘿,从而保证种群延续。4.明确了寄主龄期以及枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂自身的日龄、营养状况、交配与否和学习经历对其寄主选择具有显着影响根据枸杞红瘿蚊幼虫的发育情况,可将虫瘿分为卵期虫瘿(成虫产卵后1 d),幼嫩虫瘿(成虫产卵后5-8 d)和成熟虫瘿(成虫产卵后9d及以上)3个发育阶段。无论是限制选择还是自由选择,枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂在幼嫩虫瘿上的刺探数和产卵量都显着高于其他处理(P<0.01),选择偏好系数CN=0.56±0.38,与CN=0之间具有极显着差异(P<0.01)。枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对枸杞红瘿蚊幼嫩虫瘿的选择偏好说明了该寄生蜂卵和幼虫的生长发育与枸杞红瘿蚊幼虫及其虫瘿的生长发育,存在空间和时间上的高度一致性。幼嫩虫瘿期,瘿内红瘿蚊幼虫开始取食子房,致使子房基部缢缩,与花冠间形成空腔,为寄生蜂提供了生活空间。寄生蜂选择幼嫩虫瘿产卵,根据寄生蜂卵的发育历期(2-4 d)以及枸杞红瘿蚊幼嫩幼虫发育成熟并离瘿的发育历期(3-6 d)推算,可保证寄生蜂幼虫在枸杞红瘿蚊幼虫老熟离开虫瘿之前孵化并完成寄生,从而获得其自身发育所需食物。枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂的日龄等自身发育状况均显着影响其对枸杞红瘿蚊虫瘿的选择和寄生。其中,不同日龄的寄生蜂在虫瘿上的刺探和产卵数量存在显着差异,5日龄雌蜂的刺探数显着高于其他日龄,但9日龄雌蜂产卵数则达最高值;补充营养对寄生蜂的产卵寄生率也有显着影响,饲喂10%蜂蜜水和10%蔗糖水的雌蜂,其有效产卵率基本相当,均显着高于饲喂清水和饥饿对照组(P<0.01);交配与否对寄生蜂虫瘿刺探数的影响不大,但交尾雌蜂的产卵量显着低于不交尾雌蜂的产卵量(P<0.01);学习经历会减少雌蜂对寄主的刺探次数,但会显着提高雌蜂的有效产卵率(P<0.01)。5.明确了枸杞红瘿蚊幼嫩虫瘿挥发物对枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂的寄主识别有显着的指示作用以枸杞健康花蕾作为刺探基质,发现枸杞红瘿蚊幼嫩虫瘿挥发物较成熟虫瘿挥发物对寄生蜂的刺探行为具有更强烈的刺激作用(P<0.01)。Y型嗅觉仪测定结果表明,与枸杞健康花蕾相比,枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂雌蜂显着趋向于受害虫瘿(P<0.05),尤其以幼嫩虫瘿对孕卵雌蜂具有更显着的吸引作用(P<0.001),其中有95%的寄生蜂选择幼嫩虫瘿,仅有5%的寄生蜂选择健康花蕾。采用固相顶空吸附法和固相微萃取法收集采用挥发物,GC-MS分析结果表明,不同发育阶段虫瘿与健康花蕾的挥发物种类和释放量存在明显差异,通过主成分分析,可将其明显地分为3组。环己酮、2,3,5,8-四甲基癸烷、苯甲醛和6-乙基-2甲基-辛烷是枸杞花蕾受害后新出现的物质,这些物质是幼嫩虫瘿的主要物质,但在成熟虫瘿和健康花蕾中含量较少甚至缺失。从幼嫩虫瘿、成熟虫瘿和健康花蕾中共检测出20种化合物能够引起枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂雌蜂产生持续的触角电位反应。其中,苯甲醇仅存在于虫瘿内,且仅在幼嫩虫瘿挥发物中引起了寄生蜂的触角电位反应,而健康花蕾挥发物中能够引起寄生蜂触角电位反应的2-丁基-1-辛醇和间二甲苯在虫瘿挥发物中缺失或者含量较低。6.研究了枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂触角和产卵器上感受器的种类、形态结构及数量分布首次利用扫描电子显微镜技术对枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂触角和产卵器上的感器的形态、分布和数量进行了鉴定、描述和功能推测。枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂触角呈膝状,由柄节、梗节、环状节和鞭节组成。该寄生蜂触角上共有9种感受器类型,包括3种毛状感器、1种锥形感器、2种刺形感器、1种板形感器、1种腔锥形感器和1种钟形感器。雌雄蜂触角感受器的类型和形态没有差异,但在数量和分布上存在显着差异。枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂产卵器上共发现6种感受器,产卵针上的感器类型为的1种毛形感器和2种钟形感器,产卵鞘上为2种毛形感器和1种锥形感器。
刘露[2](2021)在《中红侧沟茧蜂对感染和未感染细菌的寄主东方粘虫的选择初探》文中研究说明寄生蜂作为一种重要的生物防治因子,在实际生产中起到了重要的作用。基于寄生蜂-寄主-病原微生物三者之间的相互作用研究,可为构建害虫生态防治提供理论基础。此外,了解寄生蜂与寄主之间的化学通讯,促进寄生蜂对寄主的定位和寄生,可进一步提高寄生蜂在田间的应用效果。为了探究中红侧沟茧蜂(Microplitis mediator)对健康和感染细菌的东方粘虫(Mythimna separata)的选择,本文检测了东方粘虫在藤黄微球菌(Micrococcus luteus)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)感染后,其体内酚氧化酶活力和抗菌肽基因Gloverin 3的表达变化;分析了中红侧沟茧蜂对被细菌感染的东方粘虫的刺探、产卵及其在东方粘虫体内的发育情况;测定了东方粘虫体表碳氢化合物成分的变化。主要结果如下:1.感染藤黄微球菌和阴沟肠杆菌12 h后,东方粘虫体内的抗菌肽基因Gloverin 3表达显着上调;感染阴沟肠杆菌6 h和12 h后,酚氧化酶的活力显着升高;感染藤黄微球菌12 h和24 h后,酚氧化酶的活力显着升高。2.在感染藤黄微球菌和阴沟肠杆菌12 h后,中红侧沟茧蜂对东方粘虫的刺探次数少于健康东方粘虫。与健康东方粘虫相比,在感染阴沟肠杆菌3 h后,中红侧沟茧蜂在东方粘虫体内的产卵量并无差异;在感染后6 h和12 h,中红侧沟茧蜂在健康东方粘虫体内的产卵量显着高于感染寄主。在感染藤黄微球菌6 h后,中红侧沟茧蜂在东方粘虫体内的产卵量和健康寄主无显着差异;但在感染后12 h和24 h,中红侧沟茧蜂在健康东方粘虫体内的产卵数量显着高于感染寄主。3.在感染阴沟肠杆菌的东方粘虫体内,中红侧沟茧蜂幼虫期有一定程度的缩短,而在感染藤黄微球菌的东方粘虫体内,幼虫期与在健康寄主体内基本一致。在感染细菌的东方粘虫体内的幼蜂,一龄和二龄幼虫的发育状况与在健康寄主体内基本相同,但在感染细菌的东方粘虫中,三龄幼蜂尾囊膨大、透明,在健康寄主体内的三龄幼蜂的尾囊颜色较深且皱缩。寄生感染阴沟肠杆菌的东方粘虫的中红侧沟茧蜂,羽化率略高于寄生健康寄主的中红侧沟茧蜂;寄生感染藤黄微球菌的东方粘虫的寄生蜂,羽化率与寄生健康寄主的中红侧沟茧蜂基本相同。4.感染藤黄微球菌和阴沟肠杆菌后,东方粘虫体表碳氢化合物组分和含量发生变化。在细菌感染的东方粘虫体表检测到三十六烷,且2,4-二叔丁基酚(2,4-Di-tertbutylphenol)、3-十二碳烯(3-DODECENE)、3-十八碳烯(3-OCTADECENE,(E)-)、邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate)、(7Z)-7-十六碳烯((7Z)-7-hexadecene)、油酸酰胺(Oleamide)、己二酸二(2-乙基己)酯(Bis(2-ethylhexyl)adipate)、三十烷(triacontane)、四十四烷(tetratetracontane)含量增加。综上所述,与感染细菌的东方粘虫相比,中红侧沟茧蜂对健康东方粘虫具有产卵偏好性。在感染细菌后,东方粘虫体表碳氢化合物的组分和含量发生变化。
陶宇逍[3](2020)在《与中红侧沟茧蜂求偶和寄主定位相关的虫体挥发性成分的研究》文中认为中红侧沟茧蜂Microplitis mediator(Haliday)是一种独栖性寄生蜂,隶属于膜翅目Hymenoptera、茧蜂科Braconidae、小腹茧蜂亚科Microgastrinous、侧沟茧蜂属Microplitis,是鳞翅目害虫,棉铃虫Helicoverpa armigera、粘虫 Mythimna separata、甘蓝夜蛾Mamestra brassicae等的天敌昆虫。随着中红侧沟茧蜂化学通讯机制的研究,与中红侧沟茧蜂生理行为相关的信息化合物被不断鉴定出来。信息化合物在寄主定位、寄主识别、求偶、交配等生理行为中发挥着重要作用,是中红侧沟茧蜂进行种内和种间识别的主要手段。性信息素在寄生蜂两性识别和求偶过程中起着重要作用,可引起一系列的求偶行为。目前的研究表明,中红侧沟茧蜂利用受虫害植物的挥发物寻找交配地点,而性信息素尚未被发现。寄主昆虫的体表挥发物被认为在中红侧沟茧蜂寄主定位过程中起引诱作用,粘虫作为中红侧沟茧蜂的寄主昆虫,其所含的化学信息物质尚未被鉴定。利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、触角电位仪(EAG)以及“Y”型嗅觉仪确定中红侧沟茧蜂雌蜂和粘虫幼虫体表提取物中的信息化合物。在室内利用中红侧沟茧蜂雌蜂和粘虫幼虫体表挥发物标准品化合物以及模拟混合物,通过“Y”型嗅觉仪对中红侧沟茧蜂进行行为实验验证。主要结果如下:1.中红侧沟茧蜂对虫体提取物的行为反应中红侧沟茧蜂雌蜂虫体提取物能引起雄蜂的求偶行为,表明虫体提取物中存在性信息素成分。采用“Y”型嗅觉仪测定中红侧沟茧蜂对各龄期粘虫幼虫体表提取液的行为选择反应,结果表明,中红侧沟茧蜂对1至4龄粘虫幼虫有显着的趋向反应,而对5龄粘虫幼虫的趋向反应不显着。2.电生理活性物质测定利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析鉴定虫体提取物中的电生理活性物质,结果表明雌蜂体表存在的4种物质对雄蜂触角有电生理活性,分别为1-羟基-2-戊酮、丙烯酸辛酯、二十一烷和6-甲基十八烷;各龄期粘虫幼虫体表存在10种物质对雌蜂触角有电生理活性,分别为2,4-二甲基庚烷、2,5-二甲基壬烷、5-乙基-2-甲基辛烷、十二烷、1,3-二叔丁基苯、2,4-二甲十一烷、十六烷、二十烷、2,6,10,15-四甲基十七烷和抗坏血酸二棕榈酸酯,各物质的相对含量在不同龄期粘虫幼虫体表存在差异。3.中红侧沟茧蜂对标准品化合物的触角电位(EAG)反应从雌蜂体表鉴定出的4种物质均能引起雌、雄蜂一定的触角电位反应,均表现出一定的剂量反应。其中,在高浓度的丙烯酸辛酯刺激时,雄蜂的反应显着大于雌蜂;从粘虫幼虫体表鉴定出的10种物质均能引起雌、雄蜂一定的触角电位反应,均表现出一定的剂量反应,雌、雄蜂对各大部分处理的触角电位反应并无显着差异。4.中红侧沟茧蜂对标准品化合物以及模拟混合物的行为反应4种雌蜂体表物质中,只有丙烯酸辛酯对雄蜂有极显着的引诱作用;雌蜂体表挥发物的模拟混合物对雄蜂有极显着的引诱作用,对雌蜂有显着的引诱作用。10种粘虫幼虫体表挥发物中,2,4-二甲基庚烷、2,5-二甲基壬烷、十二烷、2,4-二甲十一烷、二十烷和2,6,10,15-四甲基十七烷对中红侧沟茧蜂有一定的引诱作用。1至4龄粘虫模拟混合物对雌蜂有显着的引诱作用,5龄模拟混合物对雌、雄蜂无显着的引诱作用。结合中红侧沟茧蜂对标准品化合物的行为反应和各龄期粘虫体表挥发物物质含量的变化,2,4-二甲基庚烷、2,5-二甲基壬烷、2,4-二甲十一烷、十六烷、二十烷和2,6,10,15-四甲基十七烷被确定为中红侧沟茧蜂寄主定位的信息素。
张立华[4](2020)在《转石竹烯合酶基因GhTPS1棉花对棉花害虫与寄生蜂行为学影响研究》文中研究表明自1997年Bt抗虫棉商业化以来,棉田主要害虫棉铃虫(Helicoverpa armigera)危害得到非常有效的控制,随之而来的次要害虫如盲蝽蟓、蚜虫的危害日益严重,研究新型、广谱的抗虫策略可以为抗虫棉研发提供创新思路。植物受害虫诱导合成多种次级代谢物以提高植物对于害虫的抵抗能力,包括释放一些挥发性的次级代谢物质(Herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)。这些挥发性次级代谢物质被认为在植物的直接和间接防御中发挥重要作用,包括萜类、挥发性吲哚、脂肪酸衍生物、绿叶挥发物和含氮化合物。研究表明,(E)-β-石竹烯作为一种挥发性蓓半萜烯可以通过间接防御机制提高玉米和水稻植株抵御害虫能力,比如吸引害虫的寄生性天敌。但是(E)-β-石竹烯在棉花植株的害虫防御方面的具体功能和应用价值还需要更多研究证据。本研究在已有的工作基础上将棉花中负责(E)-β-石竹烯合成的石竹烯合酶基因GhTPS1转化棉花受体植株R15,展开一系列关于转GhTPS1基因棉花植株对棉花害虫与天敌寄生蜂的行为学影响研究,以期明确该基因在棉花害虫防御中的功能并丰富已有的棉花抗虫策略。主要取得以下进展:(1)通过棉花遗传转化和筛选,共得到4个转GhTPS1基因株系L18、L46、L48和L88。L18和L46转基因株系中GhTPS1基因的表达水平比R15植株升高3-5倍。(2)在实验室条件下,与R15植株释放的石竹烯产量(52–100 ng·plant-1·6 h-1)相比,L18和L46转基因株系可以释放出较高水平的(E)-β-石竹烯(358–363 ng·plant-1·6h-1)。同时,田间种植的L18和L46转基因株系释放的(E)-β-石竹烯也显着高于R15植株。(3)室内行为学研究结果表明,相较于对照植株R15而言,L18和L46转基因株系不仅可以降低棉铃虫的产卵率,还可以排斥棉蚜(Aphis gossypii)和绿盲蝽(Apolygus lucorum)。相应的,田间调查结果也表明,L18和L46转基因株系可以在一定程度上降低棉铃虫产卵率,并对绿盲蝽具有排斥作用。此外,田间调查发现L18和L46转基因株系还可以排斥中黑盲蝽。(4)在室内条件下对于上述害虫的寄生蜂天敌的行为学研究表明,L18和L46转基因株系可以显着吸引红颈常室茧蜂(Peristenus spretus)和烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis),这二者分别是绿盲蝽和棉蚜的天敌;但是L18和L46转基因株系对于棉铃虫的天敌中红侧沟茧蜂(Microplitis mediator)则没有较为明显的行为学影响。综上所述,将GhTPS1转入棉花受体材料R15中,可以显着提高棉花植株的挥发性物质(E)-β-石竹烯的释放量,进而影响上述棉花害虫及部分天敌的选择行为,提高转GhTPS1基因棉花植株对于棉花害虫的抗性。本研究丰富了植物挥发物介导棉花-害虫-寄生蜂这种三级营养层之间相互关系网络,也为植物挥发性物质在棉花的害虫综合防御策略(Integrated pest management,IPM)中的应用提供了有利实验证据。总之,L18和L46转基因株系可以作为新型的转基因抗虫棉花种质资源被用于后续的抗虫棉育种工作。
王丹阳[5](2020)在《绿眼赛茧蜂的寄主选择行为机制研究》文中进行了进一步梳理绿眼赛茧蜂Zele chlorophthalmus(Spinola)属膜翅目(Hymenoptera)茧蜂科(Braconidae)优茧蜂亚科(Euphorinae),是草地螟、甜菜夜蛾等多种鳞翅目害虫的寄生性天敌昆虫。本文主要以植物—草地螟—绿眼赛茧蜂三级营养关系为研究对象,探寻绿眼赛茧蜂与草地螟、植物之间存在的化学通讯联系,明确在寄主选择与定位过程中起主导作用的信息化合物种类及作用剂量。研究结果如下:经扫描电镜观察发现,绿眼赛茧蜂触角呈丝状,主要包含柄节、梗节和鞭节三个部分。柄节:雌蜂长161.73±8.50μm,雄蜂长179.55±9.43μm;梗节:雌蜂长69.18±2.03μm,雄蜂长71.67±13.07μm。鞭节分37亚节,各亚节长度由基部向端部逐渐缩短;雄蜂触角较雌蜂长,雌蜂触角总长度为7263.32±209.25μm,雄蜂为7422.62±221.12μm。共鉴别出绿眼赛茧蜂触角上的8类12种主要感器类型:毛形感器(ST)、锥形感器(SB)、刺形感器(SCh)、板形感器(SP)、腔锥形感器(SCo)、角锥形感器(SO)、钟形感器(SCa)和B?hm氏鬃毛(BB)。毛形感器是数量最多的一种感器,有4种亚型STⅠ、STⅡ、STⅢ、STⅣ;锥形感器有2种亚型SBⅠ和SBⅡ;钟形感器仅在雌蜂触角上有发现;B?hm氏鬃毛仅在柄节和梗节基部存在。通过“Y”型嗅觉仪测试绿眼赛茧蜂对虫害苜蓿、虫害甜菜、虫害灰藜、草地螟虫粪的嗅觉行为反应,结果表明绿眼赛茧蜂对草地螟虫粪、虫害苜蓿、虫害甜菜未表现出显着的趋向行为。草地螟虫粪、虫害灰藜、虫害苜蓿、虫害甜菜能引起绿眼赛茧蜂的行为反应,但雌雄蜂差异不显着,虫害灰藜和虫害甜菜对绿眼赛茧蜂的驱避作用在雌雄间存在差异,对雄蜂的驱避作用显着高于对雌蜂。采用顶空动态吸附法(DHA)和固相微萃取(SPME)收集提取健康苜蓿、甜菜、灰藜;虫害苜蓿、甜菜、灰藜及草地螟虫粪的挥发物,经GC-MS分析得到健康苜蓿18种,健康甜菜44种,健康灰藜6种,虫害苜蓿31种,虫害甜菜19种,虫害灰藜11种,草地螟虫粪24种。包括烷烃类、烯萜类、醇类、醛类、酚类、酯类、酮类、苯类、醚类、吡嗪、呋喃等共计11类70种挥发物成分。比较发现,草地螟取食诱导的苜蓿与灰藜挥发物种类较健康苜蓿和甜菜明显增多,草地螟取食诱导甜菜挥发物大多数组分的相对含量显着增加。利用气相色谱-触角电位联用技术(GC-EAD),鉴定出14种对绿眼赛茧蜂有电生理活性的化合物。筛选6种化合物测定触角电位反应(EAG),结果表明绿眼赛茧蜂对草地螟虫粪中的1-辛烯-3醇(0.01v/v)EAG反应值最高且达到饱和,与其他5种化合物的差异显着,其次为邻二甲苯(0.1v/v),芳樟醇(0.1v/v),罗勒烯(0.1v/v)、十四烷(0.1v/v)和1,2,3-三甲苯(0.1v/v),其余5种化合物在所测定的剂量范围内反应均未达到饱和,随刺激量的增加反应值增大。
何艳艳[6](2020)在《丽蚜小蜂对烟粉虱寄主选择OBP基因筛选与表达研究》文中进行了进一步梳理丽蚜小蜂Encarsia formosa Gahan是世界性超级害虫烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)的重要寄生性天敌昆虫,目前已广泛应用于温室蔬菜、观赏园艺等作物粉虱类害虫的生物防治中,成为全球害虫生物防治的典范。前期研究表明,丽蚜小蜂可以被番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)侵染的番茄植株释放的挥发物β-月桂烯、β-罗勒烯、β-石竹烯和α-葎草烯等物质所吸引,并且在TYLCV侵染的番茄植株上,与B型烟粉虱相比,丽蚜小蜂更喜欢选择和寄生Q型烟粉虱,表现出对烟粉虱不同生物型或植物感毒状态等的选择性。然而,丽蚜小蜂识别化学挥发物以及对烟粉虱寄主选择性的嗅觉机制尚不清楚。针对这个科学问题,我们开展了以下研究工作。首先,利用二代测序平台构建了丽蚜小蜂触角转录组数据库;其次,基于转录组数据分析,鉴定得到39个气味结合蛋白(OBPs),并对其进行了系统发育分析;最后,采用实时荧光定量(qPCR)技术,研究了不同组织、不同发育阶段和不同气味环境中OBPs的转录表达水平,获得了可能参与丽蚜小蜂识别和选择B型和Q型烟粉虱的候选OBP基因。本研究结果可为阐明丽蚜小蜂OBPs的功能研究提供了基础,并有助于进一步研究明确和调控丽蚜小蜂对烟粉虱的寄主定位行为。1.丽蚜小蜂触角转录组数据库的构建及unigenes基因功能注释从丽蚜小蜂触角转录组中共获得66632个unigenes,这些unigenes的N50长度达1623bp,其中11990(18%)超过1000bp。对unigenes进行了功能注释,共获得19473条(29.2%)注释:NR 17719条,GO 7884条,COG 5340条,Swiss prot 9515条,KEGG 6634条。与NR数据库比对发现,58.12%的unigenes与丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis具有最高的相似度。2.丽蚜小蜂OBPs基因的克隆、分类及系统发育分析基于丽蚜小蜂转录组数据的基因注释,共鉴定得到39条OBPs,并对其进行了多序列比对、motif分析和系统发育分析。发现这些OBPs的氨基酸序列中包含4-6个半胱氨酸位点和6个motif。这些OBPs长约400bp,分为两类,包括31个典型OBPs和8个Minus-C OBPs。3.气味结合蛋白基因在丽蚜小蜂中的表达用qPCR技术研究了39个OBP基因在丽蚜小蜂不同组织和不同发育时期的组织和阶段特异性表达谱。其中,32个OBP基因在触角高丰度表达,2个OBPs基因(OBP8、OBP33)在身体部位高表达,5个OBP基因在触角和身体中表达量相近。此外,4个OBPs(OBP13、OBP24、OBP30、OBP39)在蛹期高表达,32个OBPs在成虫期(尤其是羽化后6小时成虫)高表达,3个OBP基因在各时期表达量相近。将丽蚜小蜂分别置于VQ(Q型烟粉虱和TYLCV共同侵染的番茄)和VB(B型烟粉虱和TYLCV共同侵染的番茄)营造的气味环境中,发现有21个OBPs基因在VQ与VB两个处理之间的表达量存在显着性差异。对触角高表达OBPs、成虫期高表达OBPs、表达量大于100的OBPs、VQ与VB之间存在显着差异的OBPs基因这四个筛选条件取交集,得到8个候选关键基因,分别为OBP10、OBP11、OBP21、OBP22、OBP26、OBP27、OBP29和OBP31,推测这8个基因可能在烟粉虱Q型和B型的不同选择行为中起重要作用。
康志伟[7](2019)在《烟蚜茧蜂与豌豆蚜互作的行为与分子机制研究》文中研究说明烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis Ashamd)是蚜虫重要的寄生性天敌。在烟蚜茧蜂搜寻寄主和完成寄生的过程中,嗅觉系统和毒腺中的寄生因子起了关键作用。烟蚜茧蜂嗅觉系统可以根据植物在受到蚜虫为害后释放的挥发性物质对寄主蚜虫进行远距离定位。同时,烟蚜茧蜂嗅觉系统还能够识别蚜虫自身释放的挥发性物质(如报警信息素等)和体表化合物(如碳氢化合物等)对寄主蚜虫进行寄生前的近距离识别。完成识别过程后,烟蚜茧蜂能够根据寄主蚜虫的不同而采用不同的寄生策略(重寄生或单次寄生)。本论文利用行为学,转录组学和代谢组学技术对烟蚜茧蜂识别和调控寄主豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum Harris)体内营养物质的分子机理进行了研究。主要研究结论如下:1烟蚜茧蜂近距离识别豌豆蚜的关键因子研究烟蚜茧蜂近距离识别因子的研究结果表明:烟蚜茧蜂偏好于寄生2-3龄豌豆蚜若虫,并且对2-3龄豌豆蚜若虫的寄生率也显着高于其它龄期。不同色型豌豆蚜偏好性分析中显示,烟蚜茧蜂对不同色型豌豆蚜没有明显的选择趋性,但对绿色豌豆蚜的寄生能力显着强于红色豌豆蚜。深入分析发现,红色豌豆蚜对烟蚜茧蜂寄生的反抗能力(逃跑,踢腿和坠落)显着强于绿色豌豆蚜。转录组学数据显示,红色和绿色豌豆蚜免疫相关基因表达差异不大,但红色豌豆蚜报警信息素合成基因的表达量显着高于绿色豌豆蚜。除体型大小和颜色外,对体表碳氢化合物和报警信息素的研究表明:烟蚜茧蜂对蚜虫报警信息素具有明显的选择趋性,对体表碳氢化合物无选择行为。2烟蚜茧蜂嗅觉识别相关基因的鉴定分析为探究烟蚜茧蜂识别植物挥发性物质和蚜虫报警信息素的分子机制,我们利用二代转录组学技术对烟蚜茧蜂嗅觉相关基因进行了鉴定分析。通过转录组学技术共鉴定得到嗅觉结合蛋白13个,化学感受蛋白5个,嗅觉受体62个,味觉受体15个,离子型受体23个,神经膜元蛋白1个和嗅觉降解酶107个(其中酯酶类嗅觉降解酶40个,细胞色素P450家族基因45个,谷胱甘肽转移酶9个,UDP-葡糖醛酸基转移酶类降解酶基因8个,醛氧化酶1个和乙醇脱氢酶类降解酶4个)。烟蚜茧蜂嗅觉相关基因中未发现性别特异表达基因(仅在雌蜂或雄蜂触角中表达)。后续qPCR验证实验结果显示,大部分嗅觉相关基因在触角中的表达量显着高于身体其它部位。嗅觉受体基因在不同寄主蚜虫羽化的烟蚜茧蜂中的表达差异表明嗅觉受体可能在烟蚜茧蜂识别寄主蚜虫的过程中扮演了重要作用。3烟蚜茧蜂寄生对豌豆蚜体内营养物质及基因表达调控的影响通过对烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜体内的营养物质进行分析发现,烟蚜茧蜂寄生改变了豌豆蚜体内氨基酸的组成,如:提高了必需氨基酸的含量,但总氨基酸的含量不变;寄生后豌豆蚜体内总的可溶性糖的含量先上升后与对照保持不变,但蔗糖在寄生后豌豆蚜体内的含量显着高于未寄生豌豆蚜。寄生对豌豆蚜中总蛋白的含量影响不大。脂类物质的含量在96小时前没有差异,但寄生120小时的豌豆蚜体内的含量显着高于未寄生豌豆蚜。为探求烟蚜茧蜂寄生对豌豆蚜营养改变的分子机制,我们利用转录组学技术对烟蚜茧蜂寄生后不同时间节点的基因表达进行分析。后续实验利用qPCR技术对转录组学结果进行了验证分析。转录组学和qPCR结果显示,烟蚜茧蜂寄生调高了部分氨基酸和可溶性糖类物质合成关键酶的表达。寄生120小时的转录组数据显示,与营养调节相关的差异基因大都是在寄生后的豌豆蚜体内显着上调。另外,我们也对烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜免疫系统的影响进行了初步分析。分析结果显示,烟蚜茧蜂寄生能够诱导豌豆蚜部分免疫基因的表达,但差异基因主要集中在免疫效应因子方面。与黑化相关的酚氧化酶原基因和与报警信息素合成相关的IPPS在烟蚜茧蜂寄生后显着上调。4烟蚜茧蜂毒腺相关基因的鉴定分析烟蚜茧蜂寄生能够通过调控豌豆蚜相关基因的表达模式进而调控其营养物质组成和免疫反应。本章通过转录组学在烟蚜茧蜂毒腺组织中共鉴定得到了与寄生相关的基因137个,其中蛋白酶和肽酶类64个,蛋白酶抑制剂10个,碳水化合物代谢相关基因14个,嗅觉识别和结合蛋白43个和其它蛋白6个。这些蛋白中高表达毒液蛋白前十为:c31810g1(γ-谷氨酰转肽酶),c37137g18(肌浆网/内质网钙ATP酶),c30563g3(丝氨酸蛋白酶52),c31096g1(γ-谷氨酰转肽酶),c18357g1(嗅觉结合蛋白10),c30894g1(钙网蛋白),35614g1(嗅觉结合蛋白3),c37137g2(肌浆网/内质网钙ATP酶),c10661g1(糜蛋白酶),和c32571g2(烯醇化酶)。在所得到的蛋白酶和肽酶中发现了一个与阿尔蚜茧蜂γ-谷氨酰转肽酶高度相似的γ-谷氨酰转肽酶基因。同时,这个γ-谷氨酰转肽酶在烟蚜茧蜂毒腺中的表达量显着高于头部和胸部。此外,在毒腺中还鉴定到一个高表达的钙网蛋白。这个钙网蛋白与已报道的蝶蛹金小蜂中钙网蛋白具有很高的相似度。本论文通过通过行为学,代谢组学和转录组分析对烟蚜茧蜂是如何定位和识别寄主以及寄生后调控寄主豌豆蚜的行为和分子机制进行了研究分析。为全面解析植物-昆虫-天敌三级营养关系奠定了一定的理论基础。在实际生产中,为天敌昆虫的防控能力和释放机制提供更全面的科学依据。此外本研究中鉴定得到的嗅觉相关基因为未来筛选和合成对天敌昆虫具有显着吸引作用的化合物和生物农药的研发提供了一定的理论和技术支撑。
宋玄[8](2019)在《中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18和气味受体MmedOR19、25、48的功能研究》文中认为中红侧沟茧蜂(Microplitis mediator Haliday)是一种广谱性的内寄生蜂,隶属于膜翅目(Hymenoptera)、茧蜂科(Braconidae)、小腹茧蜂亚科(Braconidae)、侧沟茧蜂属(Braconidae),于1979年首次在中国被记录,可用于生物防治低龄鳞翅目害虫,如:棉铃虫(Helicoverpa arwigera Hubner)和粘虫(Mythimnna separata Walker)的低龄幼虫。本次试验主要研究的是中红侧沟茧蜂触角中高表达的气味结合蛋白MwedOBP18 和气味受体 MwedOR19、MwedOR25、MwedOR48 的定位和功能。通过荧光免疫技术,在雌性中红侧沟茧蜂触角的锥型感器I中定位到气味结合蛋白基因MmedOBP18,推测其功能与中红侧沟茧蜂近距离识别和味觉识别作用有关,使用荧光竞争结合实验,筛选识别的潜在配体分析,确定其具有的嗅觉和味觉识别功能;另一方面,通过原位杂交实验,在雄性触角中定位气味受体基因MmedOR19,在雌性触角中定位气味受体基因MmedOR25、MmedOR48,并利用电压钳技术对潜在配体鉴别,确定了MmedOR19、MmedOR25、MmedOR48的主要功能也参与到了对寄主或寄主生境的信息识别过程中;最后通过EAG技术,对识别的挥发物配体分别用雄性、雌性触角验证。综上所述。本次实验通过荧光免疫组化和原位杂交技术分别对气味结合蛋白MwedOBP18 和气味受体MwedOR19、MwedOR25、MwedOR48 在触角中进行定位,使用荧光竞争结合和电压钳技术探寻了与其相结合的配体,验证了其相关的功能,确定了以上四种蛋白在中红测沟茧蜂的化学感知的重要作用。1.定位气味结合蛋白MmedOBP18在触角锥形感器I中。利用荧光免疫组化技术,通过蛋白定位,确定MmedOBP18在中红侧沟茧蜂触角上的分布情况,其可以观察到在锥型感器I中大量聚集,显示其功能可能与味觉有关。2.在中红侧沟茧蜂触角上定位了三种气味受体。通过原位杂交技术,在触角组织中以RNA探针连接生物素进行荧光标记,观察气味受体的分布情况,在中红侧沟茧蜂触角上对气味受体MwedOR 19、MwedOR2 5、MwedOR48一一定位。3.阐释了气味结合蛋白MmedOBP18配体结合识别特征。重组气味结合蛋白MmedOBP18配体结合特征,通过荧光竞争结合实验得到的配体分析,得出MnedOBP18 可以识别低挥发物,如:十一酸(Ki=6.58±0.02μmol/L)、十二酸(Ki=17.69±0.05μmol/L)、十三酸(Ki=11.68±0.08μmol/L)和十四酸(Ki=6.49±0.03μmol/L)、十二醛(Ki=6.42±0.03μmol/L)、癸醛(Ki=15.73±0.05μmol/L)、2-十一酮(Ki=10.36±0.06μmol/L)、2-十三酮(Ki=5.21±0.02μmol/L)、癸醇(Ki=11.63±0.07μmol/L)以及辛烷(Ki=14.37±0.04μmol/L)以及鳞翅目性信息素顺-9-十四碳烯醛(Ki=9.09±0.06μmol/L)、顺-11-十六碳醛(Ki=11.67±0.03μmol/L),以上配体能够与MmedOBP18重组蛋白结合。而且MmedOBP18与不挥发植物次生物质棕榈酸(Ki=3.86±0.02μmol/L)、亚麻酸(Ki=6.51±0.03μmol/L)、槲皮素(Ki=5.08±0.02μmol/L)以及棉酚(Ki=5.07±0.01μmol/L)也表现很强的结合能力。气味结合蛋白MmedOBP18与不挥发物的结合说明了其存在的味觉识别功能,而与低挥发气味物质的结合暗示其可能也同时具有嗅觉识别的功能,这对于中红侧沟茧蜂化学通讯机制的研究有着深远的影响。4.阐释了三种中红侧沟茧蜂气味受体的气味配体识别特征。中红侧沟茧蜂气味受体OR的体外真核表达,通过反转录合成cRNA,注射入爪蟾蛙卵细胞,进行体外真核表达,通过电压钳技术对中红侧沟茧蜂气味受体识别的潜在配体进行筛选。MmedOR25基因只鉴定出辛醛为20±4.3 nA,MmedOR19基因能鉴定出壬醛和辛醛反应,分别为48±1.8 nA、20±7.5 nA。然而,MmedOR48的反应是十分明显,并且显示了各种气味剂配体的广泛识别谱。MmedOR48基因主要识别植物挥发物中醇类和醛类。气味配体的反应以正辛醛、壬醛和癸醛为最大,电流分别为 296±61.3 nA、509±107.7 nA、424±85.1 nA。使用 10-8mM、10-7 mM、10-6 mM、5×10-6 mM、10-5 mM、5×10-5 mM、10-4 mM、5×10-4 mM至10-3 mM的不同浓度刺激气味受体,发现其反应随着浓度增加而增大,暗示了其对于宿主生境化学信息识别的功能。5.验证了中红侧沟茧蜂对气味配体的识别特性。通过EAG技术,对中红侧沟茧蜂配体进行检测验证,包括癸醛、辛醛、十二醛、十一醛、庚醛、壬醛、顺十六碳醛、2-十一酮、2-十三酮、辛烷、红没药醇、癸醇、十一酸、十二酸和鳞翅目性息素顺9-14碳烯醛。结果证明,以上配体的确在中红侧沟茧蜂化学信息识别中发挥着重要作用;同时,MmedOBP18和MmedOR19、MmedOR25、MmedOR48的共同识别配体也说明了气味结合蛋白OBP和气味受体OR在中红侧沟茧蜂化学通讯是中都起着重要的作用。
杜亚丽[9](2019)在《中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15的化学感受功能研究》文中研究指明昆虫在觅食、产卵、交配和躲避天敌等活动中,主要利用其复杂的化学感受系统,包括嗅觉和味觉系统,来识别并区分外界环境中的各种化学信息。化学感知过程中,气味结合蛋白(odorant binding protein,OBPs)最先与外界刺激物相互作用,并将其转运至化学受体神经元上,在昆虫与外界进行信息交流的过程中发挥重要作用。中华蜜蜂(Apis cerana cerana Fabricisus)是我国独有的蜂种资源,具有嗅觉灵敏、善于利用零星蜜粉源等西方蜜蜂无法比拟的优点,非常适宜在我国的大部分地区尤其是山林地区饲养。课题组在前期的中华蜜蜂触角转录组的测序分析中,获得1个在工蜂不同发育阶段表达显着上调的气味结合蛋白基因Acer OBP15。本研究拟从分子水平上明确Acer OBP15在嗅觉和味觉感知过程中的作用,从深层次揭示中华蜜蜂的化学感受机制,为问题作物诱导剂的研制提供理论参考。主要研究结果如下:(1)利用q RT-PCR对Acer OBP15基因在越冬期、开繁期和发展期3个阶段的中华蜜蜂各组织(触角、头、胸、腹、足和翅膀)中的m RNA表达谱进行了分析,结果发现Acer OBP15转录本在工蜂触角和足中的表达量极显着高于其他组织(P<0.01)。从触角和足在不同阶段的表达模式来看,发展期采集蜂足中的表达量最高,极显着地高于其他两个阶段(P<0.01);越冬期与开繁期间的Acer OBP15表达量无差异(P>0.05);触角中Acer OBP15的表达趋势与足部一致,但三个阶段间的表达量无显着差异(P>0.05)。Western blot分析表明,该蛋白在1、5、10、15、20、25和30日龄中华蜜蜂触角和足中的表达量均存在差异,且在采集蜂的触角和足中高表达。暗示Acer OBP15在中华蜜蜂中除行使嗅觉识别之外还主要参与味觉感知功能。(2)荧光竞争结合试验结果表明,Acer OBP15与荧光探针1-NPN的解离常数为3.318μM。Acer OBP15同报警信息素(2-庚酮和乙酸异戊酯)和那氏信息素(橙花醇和香叶醇)有很强的结合能力;与蜂王信息素(9-ODA和HVA)和幼虫信息素(棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸乙酯和油酸乙酯)的结合能力很弱。Acer OBP15与大多数植物的花香物质均有较强的结合力,其中与月桂烯的结合力最强(Ki为6.50±0.07μM),进一步表明Acer OBP15在蜂巢外的化学通讯、蜜粉源搜寻与采集过程中发挥功能。(3)触角电生理(EAG)结果显示,中华蜜蜂触角对2-庚酮、乙酸异戊酯和月桂烯的EAG反应最为强烈,均显着高于其他挥发性化合物(P<0.05)。RNAi结果显示,长度为311 bp的ds Acer OBP15饲喂后72 h,中华蜜蜂体内的Acer OBP15 m RNA的沉默效率最高为94.53%,此时触角对2-庚酮和乙酸异戊酯的EAG反应无明显降低(P>0.05),而对月桂烯的EAG反应明显下降(P<0.05),表明Acer OBP15是月桂烯识别过程中的必需蛋白。分子对接分析表明,Acer OBP15的关键结合位点为第91位的苯丙氨酸,能够与月桂烯产生1个H-π共轭键。(4)利用Illumina测序平台分别对RNAi前后的中华蜜蜂头部(含有触角)进行了转录组差异分析,筛选获得1个显着下调的嗅觉受体基因—Acer OR46,推测Acer OR46为Acer OBP15的下游作用基因,可能是月桂烯或其他配体的候选受体。从中华蜜蜂采集蜂触角中克隆获得该基因的开放阅读框(ORF)序列,长为1 221 bp,编码406个氨基酸,无信号肽,含有4个跨膜结构域。Acer OR46 m RNA在哺育蜂和采集蜂的触角中的表达量均为最高,极显着高于头、胸、腹、足和翅膀(P<0.01);采集蜂各组织中的表达量均显着高于哺育蜂相应组织中的表达量,表明Acer OR46在蜜粉源的搜寻和定位过程中发挥重要作用。(5)对1、10和20日龄中华蜜蜂工蜂全足进行转录组测序,筛选获得124个候选的接触性化学感受基因,包括15个气味结合蛋白OBPs、5个化学感受蛋白CSPs、7个味觉受体GRs、2个神经元膜蛋白SNMPs和95个嗅觉受体ORs。FPKM值分析表明,Acer ORs、Acer GRs和Acer SNMPs(除Acer SNMP1)在各日龄足中的表达丰度较低;Acer OBPs和Acer CSPs在各日龄足中的表达水平相对较高且存在显着差异。15个Acer OBPs中,Acer OBP15的表达丰度最高。组织表达模式分析表明,Acer OBP15主要在采集蜂的足中高表达,暗示该基因在味觉识别和蜜粉源选择等活动中发挥重要作用,为蜜蜂采集偏好性分子机制的进一步研究奠定了基础。(6)利用GST pull-down结合LC-MS/MS质谱技术对Acer OBP15的相互作用蛋白进行了鉴定,从中华蜜蜂组织裂解液中共筛选出40个潜在的互作蛋白。GO和KEGG富集分析发现,Acer OBP15互作蛋白主要参与中华蜜蜂体内的碳水化合物、蛋白质和一些小分子物质的代谢过程,推测Acer OBP15可能是多种营养物质的载体蛋白,参与中华蜜蜂体内的多种生物学功能。值得注意的是,我们还发现了TGF-β、Fox O和Wnt 3个信号转导通路,为蜜蜂化学感受机制的深入研究提供新思路。本研究首次发现了Acer OBP15在中华蜜蜂采集过程中发挥双重作用,不仅有对花香物质的嗅觉识别功能,还可以参与足部的味觉感知系统对蜜粉源质量进行检测,为中华蜜蜂的化学感受机制研究奠定理论基础。
肖勇[10](2019)在《挥发物介导的“棉花—苜蓿盲蝽—拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制》文中研究表明植食性昆虫的寄主定位、交配产卵和躲避天敌以及捕食性天敌的猎物搜索、鉴别等生命活动都离不开“植物-植食性昆虫-天敌”三重营养关系之间的化学信号交流,这种化学信号物质是它们特殊的通讯“语言”。昆虫作为世界上种类和数量最丰富的动物,它们经过长期的进化发展,演化形成了一套复杂敏感的嗅觉识别机制,可在纷繁复杂的自然环境中精确识别不同的化学信号。捕食性天敌同样依靠其发达敏锐的嗅觉系统来搜索猎物,鉴定食物质量。因此阐明昆虫嗅觉识别机制有助于我们挖掘潜在的害虫靶标基因,便于开发高效的昆虫行为调控剂,从而服务于农业生产。同时探明嗅觉在捕食性天敌捕食猎物过程中的作用机制,有助于充分发挥天敌对农业害虫的控制作用,来达到发展绿色防控科技,降低化学农药用量的目的。随着Bt转基因棉花的商业化种植,苜蓿盲蝽已上升为我国棉田的重要害虫,研究发现苜蓿盲蝽在寄主转移过程中对花期植物表现出明显的偏好性。拟环纹豹蛛是一种在我国分布十分广泛的捕食性天敌,稻田、棉田、苜蓿地、茶园、苹果园和辣椒田等农田均有分布。本研究以苜蓿盲蝽(Adelphocoris lineolatus)和拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)为研究对象,结合生物信息学、分子生物学、电生理学和经典化学生态学技术,对挥发物介导的“棉花-苜蓿盲蝽-拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制展开了深入研究,主要结果如下:一、苜蓿盲蝽触角转录组测序及嗅觉基因鉴定采用Illumina HiSeqTM 2500二代测序平台和双末端测序(Paired-End)的方法,对苜蓿盲蝽雌雄触角进行了转录组测序,通过生物信息学分析,从苜蓿盲蝽触角转录组中鉴定了 一系列嗅觉基因,包括34个气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)基因、19个化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)基因、4个尼曼匹克C2型蛋白(Niemann-Pick type C2 protein,NPC2s)基因、88 个嗅觉受体(olfactory receptors,ORs)基因、12个离子型受体(ionotropic receptors,IRs)基因、4个味觉受体(gustatory receptors,GRs)基因和 4 个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins,SNMPs)基因。系统进化分析显示:四种盲蝽象的OBPs和CSPs具有非常近的进化关系;ORs在同属半翅目的豌豆蚜、长红锥蝽和苜蓿盲蝽中高度分化并形成各种分支,表明它们在响应不同气味方面具有不同的功能,与高度分化的普通ORs不同,不同昆虫的ORco很容易形成一个明显的直系同源家族;IRs被分为antennal IRs和divergent IRs两大家族,其中7个IRs属于保守的antennal IRs家族,两个AlinIRco(AlinIR8a 和 AlinIR25a)被分别分组到 IR8a/25a 亚家族,5 个 AlinIRs 属于divergent IRs家族。组织和龄期表达谱分析显示:34个OBP基因中共有21个在触角高表达,有12个OBP基因在雄触角高表达,7个OBP基因在雌触角高表达;10个新发现的CSP基因在雌雄触角的表达量均显着高于其他组织部分;2个NPC2基因主要在触角高表达;几乎所有OR基因都是随着龄期的增高,表达量也相应的升高,到3日龄成虫达到最高;88个OR基因在成虫触角中都有明显地表达,其中,有20个OR基因在雌触角的表达量高于雄触角,有37个OR基因在雄触角的表达量高于雌触角;大部分IR基因(除了AlinIR75q)均在雌雄触角中有明显地表达;4个GR基因均具有广泛的表达谱;3个SNMP基因在触角特异表达。大量的嗅觉基因的鉴定分析为进一步的功能研究奠定了重要基础。二、苜蓿盲蝽触角特异表达嗅觉受体AlinOR59的表达特征及功能研究根据苜蓿盲蝽触角转录组预测以及不同组织和龄期表达谱分析,发现一个在成虫的雌雄触角特异表达的嗅觉受体AlinOR59。原位杂交显示AlinOR59和AlinORco在位于长弯曲毛形感器中的感觉神经元细胞ORN中共表达,表明AlinOR59可能与信息化合物识别有关。进一步利用爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳记录技术研究发现,AlinOR59/ORco可对15种气味配体产生反应,分别是:乙酸己酯,苯乙酸乙酯,吲哚,丙烯酸丁酯,萘,3-己酮,6-甲基-5-庚烯-2-酮,丁酸乙酯,苯乙酮,水杨酸甲酯,β-石竹烯,(Z)-己酸-3-己烯酯,4-乙基苯甲醛,3,4-二甲基苯甲醛,2-庚酮,且15种配体化合物均能激起苜蓿盲蝽雌雄成虫触角的EAG反应。如此广泛的结合谱暗示了 AlinOR59可能在苜蓿盲蝽寄主定位中发挥了重要作用。此外水杨酸甲酯、β-石竹烯和6-甲基-5-庚烯-2-酮被认为是植物花香气味物质,表明AlinOR59可能参与苜蓿盲蝽趋花行为过程。三、苜蓿盲蝽雌触角高表达的ORs功能及OBP与OR的互作关系研究根据苜蓿盲蝽触角转录组预测以及不同组织和龄期表达谱分析,筛选出4个雌触角特异表达的嗅觉受体基因AlinOR2、AlinOR27、AlinOR28和AlinOR30,利用爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳记录技术分析了 4个ORs的功能:AlinOR2/ORco对4种棉花挥发物月桂酸乙酯、十三醇、十二醇和癸醛具有明显的反应,其中对癸醛的反应最灵敏;AlinOR27/AlinORco对两种配体有较弱的结合能力,分别是十二醇和十二醛;AlinOR28/AlinORco可以对丙酸丁酯、水杨酸甲酯和己酸己酯产生电生理反应,其中对水杨酸甲酯反应最大;AlinOR30/AlinORco可以对水杨酸甲酯、环己基丙烯酸酯和乙酰苯产生电生理反应,其中对水杨酸甲酯反应最大。表明这4个雌触角特异表达的ORs可能参与了寄主和产卵位点的定位。此外,还研究了 AlinOBP1对AlinOR2功能的影响,发现AlinOBP1蛋白可以增大AlinOR2对低浓度癸醛的反应,却明显减弱AlinOR2对高浓度癸醛的反应,单独的AlinOBP1蛋白也能激发共表达细胞的反应。我们推断在气味分子激活ORs过程中,气味分子需要与OBPs形成复合体才能更好的激活受体,且昆虫自身具有主动调节能力,根据外界环境的气味分子浓度的高低来协调OBPs的运输效率,使得ORs的识别功能不会受到外界环境的影响。四、拟环纹豹蛛对苜蓿盲蝽若虫挥发物的嗅觉识别以拟环纹豹蛛和苜蓿盲蝽为研究对象研究天敌蜘蛛在捕食猎物过程中的嗅觉识别。首先室内行为试验表明拟环纹豹蛛雌雄成蛛均对苜蓿盲蝽若虫有明显的趋性,说明嗅觉在拟环纹豹蛛捕食过程中发挥了重要作用。通过GC-EAD和GC-MS分析苜蓿盲蝽若虫挥发物,筛选到两个对拟环纹豹蛛有电生理活性的组分,分别是反-2-己烯醛和乙酸反-2-己烯酯。从拟环纹豹蛛附肢鉴定到5个IRs基因,均属于保守的antennal IRs家族,根据进化关系分别将其命名为PpseIR25a,PpseIR93a-1,PpseIR93a-2,PpseIR93a-3和PpseIR49。组织表达谱分析显示,发现3个IRs在触肢表达量较高,PpseIR25a,PpseIR93a-3在雄触肢表达量显着高于其他组织,而PpseIR49则在雌触肢的表达量较高,此外,PpseIR93a-1在雌腹部表达量较高。本研究明确了嗅觉在拟环纹豹蛛定位选择猎物过程中的重要作用,对进一步发挥天敌拟环纹豹蛛对害虫的控制作用具有指导意义,但具体的嗅觉机制还需进一步研究。
二、中红侧沟茧蜂对植物挥发性物质的嗅觉反应(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中红侧沟茧蜂对植物挥发性物质的嗅觉反应(英文)(论文提纲范文)
(1)枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂生物学特性及其寄主识别的化学生态机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1 宁夏枸杞 |
2 枸杞红瘿蚊 |
2.1 为害特征 |
2.2 发生规律 |
2.3 防治现状 |
3 虫瘿及致瘿昆虫 |
3.1 成瘿植物种类 |
3.2 致瘿昆虫种类 |
3.3 虫瘿形态结构 |
3.4 虫瘿的形成与功能 |
3.5 致瘿昆虫的共生者 |
4 寄生蜂 |
4.1 寄生蜂对寄主的选择机制 |
4.2 寄生蜂在害虫综合防治中的应用 |
5 致瘿昆虫的寄生蜂 |
6 研究目的及意义 |
第二章 枸杞红瘿蚊虫瘿内昆虫种类调查 |
1 材料与方法 |
1.1 调查地概况 |
1.2 样品采集及寄生率调查 |
1.3 寄生蜂饲养及形态观察 |
2 结果与分析 |
2.1 枸杞红瘿蚊虫瘿内的昆虫类群 |
2.2 枸杞红虫瘿内寄生蜂种类及其成虫的形态特征 |
2.3 枸杞红瘿蚊寄生蜂自然种群寄生率 |
3 讨论 |
第三章 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂生物学特性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源及植物 |
1.2 拟长尾小蜂幼期各虫态生长发育及形态特征观察 |
1.3 拟长尾小蜂成虫生长发育及生活习性观察 |
1.4 拟长尾小蜂的代生活史及越冬虫态观察 |
1.5 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 拟长尾小蜂幼期各虫态的生长发育及形态特征 |
2.2 拟长尾小蜂成虫的生长发育及生活习性 |
2.3 拟长尾小蜂的代生活史及越冬虫态 |
3 讨论 |
第四章 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂寄主选择的影响因素 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源和植物 |
1.2 枸杞红瘿蚊的发育进度观察及龄期划分 |
1.3 虫瘿发育阶段对枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂寄主选择的影响 |
1.4 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂自身因素对其寄主选择的影响 |
1.5 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 枸杞红瘿蚊的生长发育及龄期划分 |
2.2 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对不同发育阶段虫瘿的选择偏好 |
2.3 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂寄主选择的影响因素 |
3 讨论 |
第五章 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对寄主的化学识别 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 供试植物及虫瘿 |
1.3 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对虫瘿挥发物的选择与识别 |
1.4 虫瘿挥发物化学成分分析 |
1.5 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对虫瘿挥发物的触角电位反应(GC-EAD) |
1.6 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 虫瘿挥发物在枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂寄主选择中的作用 |
2.2 虫瘿挥发物的化学成分分析 |
2.3 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂对虫瘿挥发物触角电位反应 |
3 讨论 |
第六章 枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂触角及产卵器感受器研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 扫描电镜 |
1.3 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 触角概述 |
2.2 触角感受器类型和结构 |
2.3 产卵器概述 |
2.4 产卵器感器类型和结构 |
3 讨论 |
3.1 触角形态和感器 |
3.2 产卵器感受器 |
第七章 结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
博士期间所获荣誉 |
博士期间参与项目及科研成果 |
(2)中红侧沟茧蜂对感染和未感染细菌的寄主东方粘虫的选择初探(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 影响寄生蜂寄生行为的因素 |
1.1.1 化学因素 |
1.1.2 物理因素 |
1.1.3 生物因素 |
1.2 昆虫免疫简介 |
1.2.1 细胞免疫 |
1.2.2 体液免疫 |
1.3 研究的目的与意义 |
第二章 中红侧沟茧蜂对感染细菌寄主的寄生选择 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 试剂与仪器 |
2.1.3 细菌感染 |
2.1.4 酚氧化酶活力测定 |
2.1.5 东方粘虫总RNA提取 |
2.1.6 cDNA合成 |
2.1.7 引物设计 |
2.1.8 实时定量PCR |
2.1.9 中红侧沟茧蜂对寄主的产卵刺探 |
2.1.10 中红侧沟茧蜂对寄主的产卵选择 |
2.1.11 中红侧沟茧蜂幼蜂在感染和未感染细菌寄主体内的发育情况 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 东方粘虫血淋巴PO活力检测 |
2.2.2 东方粘虫抗菌肽基因Gloverin3 表达检测 |
2.2.3 中红侧沟茧蜂对东方粘虫的产卵刺探情况 |
2.2.4 中红侧沟茧蜂在东方粘虫体内的产卵情况 |
2.2.5 中红侧沟茧蜂在感染和未感染细菌东方粘虫体内的发育情况 |
第三章 东方粘虫体表碳氢化合物的收集与鉴定 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验试剂与仪器 |
3.1.3 东方粘虫体表碳氢化合物的收集 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 东方粘虫的体表碳氢化合物成分 |
3.2.2 感染细菌寄主的体表挥发物碳氢化合物含量变化 |
第四章 讨论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)与中红侧沟茧蜂求偶和寄主定位相关的虫体挥发性成分的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 寄生蜂的化学信息物质 |
1.1.1 寄生蜂生物学与应用 |
1.1.2 中红侧沟茧蜂生物学特性 |
1.2 中红侧沟茧蜂化学生态学研究 |
1.2.1 中红侧沟茧蜂对棉花挥发物的趋性反应 |
1.2.2 中红侧沟茧蜂对各龄期棉铃虫幼虫的趋性反应 |
1.2.3 中红侧沟茧蜂对棉花挥发物的触角电位反应 |
1.2.4 中红侧沟茧蜂对棉铃虫幼虫体表挥发物的触角电位和趋性反应 |
1.2.5 中红侧沟茧蜂对玉米挥发物的趋性反应 |
1.2.6 中红侧沟茧蜂对粘虫幼虫的选择性和寄生率 |
1.3 昆虫体表挥发物 |
1.3.1 昆虫体表挥发物提取方法 |
1.3.2 昆虫性信息素 |
1.3.3 昆虫挥发物在寄生蜂寄主定位中的作用 |
1.3.4 体表碳氢化合物 |
1.4 电生理活性物质鉴定 |
1.4.1 触角电位技术(EAG)与气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD) |
1.4.2 气相色谱-质谱联用技术(GC-MS) |
1.5 研究的目的和意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 标准品化合物及其配制 |
2.2 供试昆虫 |
2.3 昆虫体表挥发物的提取 |
2.4 中红侧沟茧蜂对虫体挥发物的嗅觉反应 |
2.4.1 中红侧沟茧蜂雄蜂对未交配雌蜂虫体粗提物的嗅觉反应 |
2.4.2 中红侧沟茧蜂对粘虫幼虫体表粗提物的嗅觉反应 |
2.4.3 中红侧沟茧蜂对标准品化合物和模拟混合物的嗅觉反应 |
2.5 中红侧沟茧蜂对体表粗提液的GC-EAD反应 |
2.5.1 制备电极 |
2.5.2 连接触角 |
2.5.3 运行程序 |
2.6 中红侧沟茧蜂对标准品挥发物的触角电位反应 |
2.6.1 触角制备 |
2.6.2 刺激物制备 |
2.6.3 EAG试验过程 |
2.7 虫体粗提物的GC-MS分析 |
2.8 数据统计分析 |
第三章 结果与分析 |
3.1 中红侧沟茧蜂对体表粗提物的行为反应 |
3.1.1 中红侧沟茧蜂雄虫对未交配雌蜂体表粗提物的行为反应 |
3.1.2 中红侧沟茧蜂对粘虫幼虫体表粗提物的趋性反应 |
3.2 虫体粗提物的GC-EAD反应 |
3.2.1 中红侧沟茧蜂雄蜂对未交配中红侧沟茧蜂雌蜂虫体粗提物的反应 |
3.2.2 中红侧沟茧蜂雌蜂对各龄期粘虫幼虫体表粗提物的反应 |
3.3 虫体粗提物的GC-MS分析 |
3.4 中红侧沟茧蜂对标准化合物的触角电位反应 |
3.4.1 中红侧沟茧蜂对雌蜂体表粗提物标准品的EAG反应 |
3.4.2 中红侧沟茧蜂对各龄粘虫幼虫体表粗提物标准品的EAG反应 |
3.5 中红侧沟茧蜂对标准品及模拟混合物的行为反应 |
3.5.1 对雌虫体表挥发物标准品的反应 |
3.5.2 对粘虫幼虫体表挥发物标准品的反应 |
3.5.3 对粘虫幼虫体表挥发物模拟混合物的反应 |
第四章 讨论 |
4.1 中红侧沟茧蜂对雌蜂和粘虫幼虫体表粗提物的行为反应 |
4.1.1 中红侧沟茧蜂雄蜂对雌蜂体表粗提物的行为反应 |
4.1.2 中红侧沟茧蜂对粘虫体表粗提物的行为选择反应 |
4.2 中红侧沟茧蜂性信息素成分的鉴定 |
4.3 粘虫体表挥发物中化学信息物质鉴定 |
第五章 全文总结 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简历 |
致谢 |
(4)转石竹烯合酶基因GhTPS1棉花对棉花害虫与寄生蜂行为学影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩写表 |
第一章 挥发物参与植物间接防御 |
1 植物抗虫机制概述 |
2 参与间接防御的害虫天敌 |
2.1 捕食者 |
2.2 寄生蜂 |
2.3 无脊椎动物 |
2.4 杂食动物 |
3 昆虫的嗅觉系统及相关蛋白 |
4 植物挥发物参与植物防御的具体机制 |
4.1 驱避害虫 |
4.2 吸引害虫天敌 |
4.3 植物挥发物影响害虫的信息素识别过程 |
4.4 植物挥发物直接影响害虫生存能力 |
4.5 邻近植物间的挥发物交流提高植物的防御抗性 |
4.6 植物挥发物之间的协同防御效应 |
4.7 植物挥发物对植物防御的负面效应 |
5 植物萜烯合成途径 |
5.1 底物的从头合成 |
5.2 萜烯合成 |
5.3 萜烯合酶 |
6 石竹烯合酶基因参与植物防御研究进展 |
第二章 GhTPS1参与棉花间接防御的机制研究 |
1 引言 |
1.1 棉田生态系统常见害虫及其天敌 |
1.2 棉花抗虫研究与育种进展 |
1.3 现有抗虫基因存在的问题 |
1.4 棉花挥发性物质研究进展 |
1.5 棉花萜烯合酶基因鉴定 |
1.6 GhTPSs基因的应用研究及意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
3 结果与分析 |
3.1 石竹烯合酶的同源进化分析 |
3.2 GhTPS1基因的棉花遗传转化与纯系获得 |
3.3 GhTPS1转基因棉花的分子和生化水平鉴定 |
3.4 GhTPS1转基因棉花对棉田害虫的行为学影响 |
3.5 GhTPS1转基因棉花吸引棉花害虫的天敌寄生蜂 |
4 讨论 |
4.1 石竹烯参与棉花防御 |
4.2 合成生物学在植物防御中的应用前景 |
4.3 挥发物合酶基因的组合表达策略 |
4.4 野生植物TPS基因发掘助力抗虫作物育种 |
4.5 植物挥发物提高植物对病原微生物抵抗能力 |
4.6 昆虫嗅觉系统中的石竹烯结合蛋白分析 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
(5)绿眼赛茧蜂的寄主选择行为机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 草地螟研究现状 |
1.2.1 分布与为害 |
1.2.2 生物学和生态学特性 |
1.2.3 综合治理 |
1.3 草地螟优势天敌——绿眼赛茧蜂 |
1.3.1 形态特征 |
1.3.2 生物学特性 |
1.4 寄生蜂寄主选择机制研究 |
1.4.1 信息化合物对天敌昆虫寄主选择的影响 |
1.4.2 触角感器的作用 |
1.5 研究的目的、意义和主要内容 |
1.5.1 研究的目的和意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 绿眼赛茧蜂触角感器的扫描电镜观察 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料与实验仪器 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.3 数据处理 |
2.2 绿眼赛茧蜂触角感器扫描电镜的观察结果 |
2.2.1 绿眼赛茧蜂触角基本形态 |
2.2.2 绿眼赛茧蜂触角感器类型 |
2.3 结论与讨论 |
2.3.1 绿眼赛茧蜂触角形态特征 |
2.3.2 绿眼赛茧蜂触角感器的类型及分布 |
第三章 绿眼赛茧蜂对不同处理的嗅觉行为反应 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料与实验仪器 |
3.1.2 绿眼赛茧蜂室内嗅觉行为反应测定方法 |
3.1.3 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.3 结论与讨论 |
第四章 草地螟主要寄主植物挥发物提取与成分分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料与实验仪器 |
4.1.2 健康植株、虫害植株、虫粪挥发物采集 |
4.1.3 利用GC-MS对挥发物进行鉴定分析 |
4.1.4 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同处理的挥发物成分分析 |
4.2.2 不同处理的挥发物种类比较 |
4.3 结论与讨论 |
第五章 绿眼赛茧蜂对不同处理的触角电生理反应 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 实验材料与实验仪器 |
5.1.2 实验方法 |
5.1.3 数据处理 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 绿眼赛茧蜂对植物挥发物的GC-EAD分析与鉴定 |
5.2.2 绿眼赛茧蜂对6种挥发物组分的触角电位反应 |
5.3 结论与讨论 |
第六章 结论 |
6.1 全文总结 |
6.2 创新与展望 |
6.2.1 创新点 |
6.2.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)丽蚜小蜂对烟粉虱寄主选择OBP基因筛选与表达研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 丽蚜小蜂研究概况 |
1.1.1 丽蚜小蜂基本特征 |
1.1.2 丽蚜小蜂应用背景 |
1.1.3 丽蚜小蜂对粉虱类害虫的寄生控害特性研究 |
1.2 昆虫嗅觉系统研究进展 |
1.2.1 气味结合蛋白OBP |
1.2.2 化学感受蛋白CSP |
1.2.3 气味受体OR |
1.2.4 其他嗅觉蛋白 |
1.3 转录组测序在嗅觉基因挖掘中的应用 |
1.4 本研究的内容及目的和意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目的和意义 |
第二章 丽蚜小蜂触角转录组测序 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试虫的饲养 |
2.1.2 组织样品收集 |
2.1.3 RNA提取 |
2.1.4 文库制备及Illumina测序、组装 |
2.1.5 unigene功能注释 |
2.2 结果 |
2.2.1 Illumina测序和序列组装 |
2.2.2 unigene注释 |
2.3 讨论 |
第三章 丽蚜小蜂气味结合蛋白基因鉴定 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 丽蚜小蜂OBPs序列获取及克隆 |
3.1.2 系统发育分析 |
3.2 结果 |
3.2.1 OBP克隆与鉴定 |
3.2.2 丽蚜小蜂OBPs系统发育分析 |
3.3 讨论 |
第四章 丽蚜小蜂气味结合蛋白表达谱研究 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 触角转录组数据获取 |
4.1.2 荧光定量PCR |
4.1.3 诱导处理 |
4.2 结果 |
4.2.1 丽蚜小蜂OBPs在不同组织和发育阶段的相对表达 |
4.2.2 丽蚜小蜂在不同诱导条件下的相对表达 |
4.2.3 候选关键OBPs筛选 |
4.3 讨论 |
第五章 结论 |
5.1 研究内容总结 |
5.2 研究创新性 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
附录 C |
附录 D |
致谢 |
作者简历 |
(7)烟蚜茧蜂与豌豆蚜互作的行为与分子机制研究(论文提纲范文)
基金项目 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 蚜虫基本概述 |
1.2 烟蚜茧蜂基本概述 |
1.3 昆虫嗅觉系统研究进展 |
1.3.1 化学感受器官 |
1.3.2 气味结合蛋白(Odorant binding proteins,OBPs) |
1.3.3 昆虫化学感受蛋白(Chemosensory proteins,CSPs) |
1.3.4 气味受体(Odorant receptors,ORs) |
1.3.5 味觉受体(Gustatory receptors,GRs) |
1.3.6 离子型受体(Ionotropic receptors,IRs) |
1.3.7 感觉神经元膜蛋白(Sensory neuron membrane proteins,SNMPs) |
1.3.8 气味降解酶(Odorant-degrading enzymes,ODEs) |
1.3.9 烟蚜茧蜂嗅觉系统研究进展 |
1.4 寄生蜂对寄主调控研究进展 |
1.4.1 对寄主免疫的抑制作用 |
1.4.2 调控寄主的生长发育 |
1.4.3 烟蚜茧蜂与寄主蚜虫互作研究进展 |
1.5 立题依据及内容 |
1.5.1 立题依据 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 烟蚜茧蜂对豌豆蚜近距离识别因子的鉴定分析 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料方法 |
2.2.1 供试昆虫及样品收集 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验试剂 |
2.2.4 烟蚜茧蜂对不同龄期豌豆蚜的寄生能力分析 |
2.2.5 烟蚜茧蜂对不同龄期豌豆蚜的偏好性选择实验 |
2.2.6 烟蚜茧蜂对不同色型豌豆蚜的寄生能力分析 |
2.2.7 烟蚜茧蜂对不同色型豌豆蚜的寄生偏好性研究 |
2.2.8 不同色型豌豆蚜在烟蚜茧蜂寄生胁迫下的掉落能力分析 |
2.2.9 不同色型豌豆蚜转录组学分析 |
2.2.10 碳氢化合物在烟蚜茧蜂选择中的作用 |
2.2.11 烟蚜茧蜂对蚜虫报警信息素的行为选择 |
2.2.12 数据分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 烟蚜茧蜂对不同龄期豌豆蚜的寄生能力和偏好性分析 |
2.3.2 烟蚜茧蜂对不同色型豌豆蚜的寄生能力和偏好性分析 |
2.4 讨论 |
第三章 烟蚜茧蜂嗅觉相关基因的鉴定分析 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料和方法 |
3.2.1 供试昆虫及样品收集 |
3.2.2 主要试剂 |
3.2.3 主要仪器 |
3.2.4 烟蚜茧蜂触角总RNA提取 |
3.2.5 转录组学测序 |
3.2.6 系统发育树的构建分析 |
3.2.7 qPCR验证 |
3.2.8 吡虫啉处理对烟蚜茧蜂嗅觉系统的影响 |
3.2.9 数据分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 烟蚜茧蜂雌雄性触角比较转录组分析 |
3.3.2 烟蚜茧蜂烟蚜茧蜂雌雄性触角转录组功能注释 |
3.3.3 烟蚜茧蜂气味结合蛋白的鉴定分析 |
3.3.4 烟蚜茧蜂化学感受蛋白的鉴定分析 |
3.3.5 烟蚜茧蜂感觉神经元膜蛋白的鉴定分析 |
3.3.6 烟蚜茧蜂气味受体的鉴定分析 |
3.3.7 烟蚜茧蜂味觉受体的鉴定分析 |
3.3.8 烟蚜茧蜂离子型受体的鉴定分析 |
3.3.9 烟蚜茧蜂酯酶类嗅觉降解酶的鉴定分析 |
3.3.10 烟蚜茧蜂细胞色素P450类嗅觉降解酶的鉴定分析 |
3.3.11 烟蚜茧蜂谷胱甘肽转移酶类嗅觉降解酶的鉴定分析 |
3.3.12 烟蚜茧蜂UDP-葡糖醛酸基转移酶类嗅觉降解酶的鉴定分析 |
3.3.13 烟蚜茧蜂醛氧化酶和乙醇脱氢酶类嗅觉降解酶的鉴定分析 |
3.3.14 烟蚜茧蜂嗅觉相关基因表达模式分析 |
3.3.15 烟蚜茧蜂与蚜虫相似气味结合蛋白和化学感受蛋白烟蚜茧蜂中的验证 |
3.4 讨论 |
第四章 烟蚜茧蜂寄生对豌豆蚜体内营养物质及基因表达调控的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料和方法 |
4.2.1 供试昆虫及样品收集 |
4.2.2 主要试剂 |
4.2.3 主要仪器 |
4.2.4 豌豆蚜体内营养物质含量测定 |
4.2.5 烟蚜茧蜂寄生后转录组测序及分析 |
4.2.6 cDNA合成及qPCR验证 |
4.2.7 统计分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 烟蚜茧蜂寄生对豌豆蚜体内氨基酸的影响 |
4.3.2 烟蚜茧蜂寄生对豌豆蚜体内糖类物质的影响 |
4.3.3 烟蚜茧蜂寄生对豌豆蚜体内蛋白质和脂类物质含量的影响 |
4.3.4 烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜差异基因分析 |
4.3.5 烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜氨基酸代谢类相关基因的表达分析 |
4.3.6 烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜糖类代谢相关基因的表达分析 |
4.3.7 烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜脂质类和脂肪酸代谢相关基因的表达分析 |
4.3.8 烟蚜茧蜂寄生后豌豆蚜免疫相关基因的表达分析 |
4.4 讨论 |
第五章 烟蚜茧蜂毒腺相关基因的鉴定分析 |
5.1 前言 |
5.2 实验材料和方法 |
5.2.1 供试昆虫及样品收集 |
5.2.2 主要试剂 |
5.2.3 主要仪器 |
5.2.4 烟蚜茧蜂毒腺收集化合转录组学测序 |
5.2.5 所得基因在不同组织内的定量验证 |
5.3 实验结果和分析 |
5.4 讨论 |
第六章 结论 |
6.1 论文主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(8)中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18和气味受体MmedOR19、25、48的功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩写表 |
1.引言 |
1.1 信息物质的选取 |
1.2 昆虫化学通讯机制 |
1.2.1 中红侧沟茧蜂气味结合蛋白的分布 |
1.2.2 气味蛋白的三维结构 |
1.2.3 触角气味结合蛋白的功能性探究 |
1.2.4 中红侧沟茧蜂气味受体的研究 |
1.2.5 气味受体的结构预测 |
1.2.6 气味受体的功能性探究 |
1.3 气味结合蛋白功能验证 |
1.3.1 气味结合蛋白的定位 |
1.3.2 荧光竞争结合 |
1.4 气味受体的功能验证 |
1.4.1 原位杂交法 |
1.4.2 电压钳法 |
1.5 触角电位对挥发物的验证 |
1.6 研究的目的和意义 |
2.材料与方法 |
2.1 供试昆虫 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 目的基因扩增的试剂和器材 |
2.2.2 触角粗蛋白提取的试剂和材料 |
2.2.3 原核表达的主要试剂和器材 |
2.2.4 抗体检测与荧光免疫的主要试剂 |
2.2.5 荧光竞争结合实验主要试剂及仪器 |
2.2.6 原位杂交 |
2.2.7 电生理功能验证实验试剂与器材 |
2.2.8 EAG实验主要试剂及器材 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 c DNA模板的提取 |
2.3.2 气味结合蛋白的表达和纯化 |
2.3.3 触角粗蛋白提取 |
2.3.4 Western blot检测抗体特异性 |
2.3.5 荧光免疫组织化学 |
2.3.6 荧光竞争结合试验 |
2.3.7 原位杂交 |
2.3.8 c RNA的合成 |
2.3.9 气味受体Mmed OR体外真核表达 |
2.3.10 电压钳记录 |
2.3.11 EAG挥发物的鉴定 |
3.结果与分析 |
3.1 目的基因的获得 |
3.2 中红侧沟茧蜂气味结合蛋白Mmed OBP18 的原核表达 |
3.3 气味结合蛋白MmedOBP18 抗体的特异性检测 |
3.4 触角感器中MmedOBP18 的定位 |
3.5 气味结合蛋白MmedOBP18 的功能验证 |
3.6 气味受体在触角上的定位 |
3.7 气味受体的功能验证 |
3.8 挥发物的EAG实验鉴定 |
4.讨论 |
4.1 中红侧沟茧蜂Mmed OBP18 的原核表达及荧光免疫定位 |
4.2 气味结合蛋白MmedOBP18 的挥发物识别功能推测 |
4.3 中红侧沟茧蜂Mmed OR19、Mmed OR25、Mmed OR48 原位杂交 |
4.4 气味受体Mmed OR19、Mmed OR25、Mmed OR48 功能探究 |
4.5 昆虫触角电位 |
5.全文总结 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
作者简历 |
致谢 |
(9)中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15的化学感受功能研究(论文提纲范文)
中英文对照及缩略表 |
摘要 |
第一章 文献综述 |
1 昆虫的外周嗅觉系统 |
2 气味结合蛋白OBPs的研究进展 |
2.1 OBPs的理化性质和结构特性 |
2.2 OBPs在化学信息素识别中的作用 |
2.3 OBPs在非嗅觉组织中的表达 |
2.4 基于三维结构的OBPs作用机理 |
2.5 OBPs的配体选择和结合特性 |
2.6 OBPs的应用现状 |
3 嗅觉受体ORs的激活 |
4 目的意义与技术路线 |
4.1 本研究的目的与意义 |
4.2 本研究的技术路线 |
第二章 中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15 的表达和嗅觉功能分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 荧光定量分析 |
2.2 原核表达与蛋白纯化 |
2.3 抗体制备 |
2.4 Western blot分析 |
2.5 AcerOBP15 的荧光竞争结合实验 |
2.6 RNA干扰后中华蜜蜂的EAG反应 |
2.7 分子对接 |
3 讨论 |
3.1 中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15 的组织表达 |
3.2 中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15 的发育性表达 |
3.3 中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15 的结合特性 |
3.4 中华蜜蜂的EAG反应 |
3.5 RNAi介导的基因沉默 |
3.6 分子对接 |
4 小结 |
第三章 AcerOBP15 下游作用嗅觉受体的筛选及鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 cDNA文库的构建和Illumina测序 |
1.3 生物信息学分析 |
1.4 候选嗅觉受体的筛选 |
1.5 候选嗅觉受体的克隆 |
1.6 候选嗅觉受体基因的序列分析 |
1.7 候选嗅觉受体基因的表达分析 |
2 结果与分析 |
2.1 转录组数据质量及比对结果 |
2.2 候选嗅觉受体基因的筛选 |
2.3 基因克隆与序列分析 |
2.4 AcerOR46 的理化特性和结构分析 |
2.5 AcerOR46 mRNA时空表达分析 |
2.6 RNAi介导AcerOBP15 沉默后AcerOR46 的表达分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 AcerOBP15 在足中的味觉功能分析 |
1 材料与方法 |
1.1 样品采集 |
1.2 cDNA文库的构建和Illumina测序 |
1.3 生物信息学分析 |
1.4 化学感受基因的鉴定 |
1.5 OBPs和 CSPs的序列和系统进化分析 |
1.6 实时荧光定量分析 |
2 结果与分析 |
2.1 转录组数据质量情况分析 |
2.2 化学感受基因的鉴定 |
2.3 qRT-PCR验证 |
2.4 化学感受基因的表达丰度分析 |
2.5 差异表达基因的筛选及分析 |
2.6 AcerOBPs和 AcerCSPs的组织表达分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五章 AcerOBP15 互作蛋白的鉴定与分析 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂与仪器 |
1.2 试验方法 |
2 结果与分析 |
2.1 GST-OBP15和GST蛋白的表达纯化 |
2.2 GST pull-down结合LC-MS/MS鉴定互作蛋白 |
2.3 AcerOBP15 互作蛋白的GO富集分析 |
2.4 AcerOBP15 互作蛋白的KEGG富集分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
参考文献 |
全文结论 |
特色与创新 |
问题与展望 |
Abstract |
附录一 各下调基因的 log2~(Fold Change) 和 P-adjust 值 |
附录二 鉴定获得的化学感受基因所编码的氨基酸序列 |
附录三 各化学感受基因的 FPKM 值 |
攻读博士期间发表论文情况 |
致谢 |
(10)挥发物介导的“棉花—苜蓿盲蝽—拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩略语 |
第一章 文献综述 |
1 昆虫趋花行为的研究 |
1.1 昆虫趋花行为的意义 |
1.2 昆虫趋花行为的原因 |
2 昆虫的化学通讯 |
2.1 昆虫的嗅觉感器 |
2.2 昆虫识别气味分子的分子机制 |
3 昆虫识别气味分子相关蛋白 |
3.1 气味运输蛋白 |
3.2 化学感觉膜蛋白 |
4 天敌蜘蛛捕食害虫的嗅觉机制 |
4.1 蜘蛛捕食过程中嗅觉功能的研究 |
4.2 蜘蛛嗅觉基因的研究 |
5 研究目的与意义 |
第二章 苜蓿盲蝽触角转录组测序及嗅觉基因鉴定 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 所用试剂 |
1.3 触角转录组测序及生物信息学分析 |
1.4 时空表达特征分析 |
2 结果 |
2.1 触角转录组数据分析 |
2.2 气味结合蛋白OBPs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.3 化学感受蛋白CSPs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.4 NPC2s基因的鉴定及组织表达分析 |
2.5 嗅觉受体ORs基因的鉴定及时空表达分析 |
2.6 离子型受体IRs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.7 味觉受体GRs基因的鉴定及组织表达分析 |
2.8 感觉神经元膜蛋白SNMPs基因的鉴定及组织表达分析 |
3 讨论 |
第三章 苜蓿盲蝽触角特异表达嗅觉受体AlinOR59的表达特征及功能研究 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 主要试剂和仪器设备 |
1.3 基因的表达模式分析(qPCR) |
1.4 RNA探针合成 |
1.5 原位杂交 |
1.6 嗅觉受体的功能鉴定 |
1.7 潜在配体的电生理EAG活性验证 |
2 结果 |
2.1 苜蓿盲蝽AlinOR59基因的时空表达分析 |
2.2 苜蓿盲蝽AlinOR59在嗅觉神经元的表达定位 |
2.3 苜蓿盲蝽AlinOR59的功能研究 |
2.4 苜蓿盲蝽AlinOR59的潜在配体的电生理EAG活性分析 |
3 讨论 |
第四章 苜蓿盲蝽雌触角高表达的ORs功能及OBP与OR的互作关系 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 主要试剂和仪器设备 |
1.3 嗅觉受体的功能鉴定 |
1.4 气味结合蛋白的表达与纯化 |
1.5 气味结合蛋白的荧光竞争结合试验 |
1.6 气味结合蛋白和嗅觉受体的相互作用 |
2 结果 |
2.1 苜蓿盲蝽雌触角高表达嗅觉受体的功能分析 |
2.2 苜蓿盲蝽AlinOBP1的表达、纯化及结合特性分析 |
2.3 苜蓿盲蝽AlinOBP1对AlinOR2识别挥发物具有缓冲作用 |
3 讨论 |
第五章 拟环纹豹蛛对苜蓿盲蝽若虫挥发物的嗅觉识别 |
1 材料与方法 |
1.1 供试虫源 |
1.2 主要试剂和仪器设备 |
1.3 行为选择试验 |
1.4 挥发物的提取和收集 |
1.5 活性挥发物组分的筛选(GC-EAD) |
1.6 活性挥发物组分的鉴定(GC-MS) |
1.7 离子型受体IRs鉴定、序列分析及系统进化树构建 |
1.8 IRs组织表达特征分析(qPCR) |
2 结果 |
2.1 拟环纹豹蛛对苜蓿盲蝽若虫的嗅觉行为反应 |
2.2 苜蓿盲蝽若虫挥发物中对拟环纹豹蛛的活性物质的鉴定分析 |
2.3 IRs基因的鉴定及组织表达分析 |
3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录Ⅰ 附表 |
附录Ⅱ 攻读学位期间发表的论文 |
附录Ⅲ 攻读学位期间获得的奖励 |
致谢 |
四、中红侧沟茧蜂对植物挥发性物质的嗅觉反应(英文)(论文参考文献)
- [1]枸杞红瘿蚊拟长尾小蜂生物学特性及其寄主识别的化学生态机制研究[D]. 朱秀. 北京协和医学院, 2021
- [2]中红侧沟茧蜂对感染和未感染细菌的寄主东方粘虫的选择初探[D]. 刘露. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [3]与中红侧沟茧蜂求偶和寄主定位相关的虫体挥发性成分的研究[D]. 陶宇逍. 河北农业大学, 2020(01)
- [4]转石竹烯合酶基因GhTPS1棉花对棉花害虫与寄生蜂行为学影响研究[D]. 张立华. 内蒙古大学, 2020
- [5]绿眼赛茧蜂的寄主选择行为机制研究[D]. 王丹阳. 中国农业科学院, 2020
- [6]丽蚜小蜂对烟粉虱寄主选择OBP基因筛选与表达研究[D]. 何艳艳. 中国农业科学院, 2020
- [7]烟蚜茧蜂与豌豆蚜互作的行为与分子机制研究[D]. 康志伟. 西北农林科技大学, 2019(02)
- [8]中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18和气味受体MmedOR19、25、48的功能研究[D]. 宋玄. 河北农业大学, 2019(03)
- [9]中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP15的化学感受功能研究[D]. 杜亚丽. 山西农业大学, 2019(06)
- [10]挥发物介导的“棉花—苜蓿盲蝽—拟环纹豹蛛”化学通讯行为机制[D]. 肖勇. 南京农业大学, 2019(08)