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玉米黄呆蓟马Anaphothrips obscurus(Müller)又称草蓟马,广泛分布于世界温带地区。该虫寄主范围较广,是小麦、玉米苗期的重要害虫。被玉米黄呆蓟马危害后,叶片呈线形的绣状斑点,严重影响了植株的光合作用。玉米黄呆蓟马成虫在自然界有三种翅型:短翅型、长翅型和中间型(不常见)。翅型之间的转换受光周期,寄主植物质量,虫口密度等环境条件诱导。在炎热夏季,玉米黄呆蓟马成虫以长翅型为主,而在冬季主要以短翅型在枯草上越冬。短翅型和长翅型在形态学,生殖生理,行为等方面有很大不同。但是玉米黄呆蓟马不同翅型之间耐热性的差异至今却不是很清楚。 本研究中,我们将玉米黄呆蓟马不同翅型成虫暴露在40,41,42,43,和44℃五个温度下,估算了长短翅型成虫半致死温度Ltem50,比较长短翅型之间的耐热性。同时克隆出玉米黄呆蓟马热激蛋白基因Hsp70和Hsp90全长,并利用荧光定量(RT-qPCR)方法检测了这两个基因在玉米黄呆蓟马不同生长发育阶段以及短时热胁迫后的相对表达量,为研究玉米黄呆蓟马的耐热性提供了理论支持。研究结果如下: 1. 玉米黄呆蓟马Aohsp70和Aohsp90的克隆及序列分析。克隆得到玉米黄呆蓟马Aohsp70全长2382bp,5ˊ端长138bp,3端长327bp,开放阅读框1917bp,共编码638个氨基酸,玉米黄呆蓟马Aohsp90全长2504bp,其中5端长94bp,3端247bp,开放阅读框2163bp,共编码720个氨基酸。Aohsp70和Aohsp90分别包含Hsp70家族和Hsp90家族的全部签名序列。同源性分析表明Aohsp70和Aohsp90的氨基酸序列都与西花蓟马热激蛋白的序列相识度最高,分别是87%和94%。系统发育分析表明,玉米黄呆蓟马热激蛋白能与同属缨翅目的西花蓟马热激蛋白聚为一支。 2. Aohsp70与Aohsp90在玉米黄呆蓟马不同发育阶段(二龄若虫、蛹、成虫)的相对表达量。Aohsp70在长翅型蛹期表达量最高,在成虫阶段表达量最低。在短翅型的二龄幼虫、蛹以及成虫阶段的相对表达量没有显著差异。不同翅型之间,长翅型二龄若虫和蛹期Aohsp70的相对表达量显著高于在短翅型的二龄若虫和蛹期。Aohsp90在长翅型和短翅型之间没有显著差异,都是在成虫阶段表达量最高。Aohsp70与Aohsp90表达模式的不同表明了Aohsp70与Aohsp90可能参与玉米黄呆蓟马不同生长发育过程。 3. 短时热激后Aohsp70与Aohsp90在玉米黄呆蓟马成虫体内的相对表达量。与对照组相比,Aohsp70的相对表达量在长翅型和短翅型成虫体内都会随着温度的升高而升高,在44℃时达到最大值。且在42℃,43℃,44℃时,Aohsp70的相对表达量在短翅型体内要显著高于在长翅型体内。对Aohsp90而言,其在长翅型体内43℃时达最大值,而在短翅型体内,在41℃就达到最大值,随着温度的增加,Aohsp90的相对表达量开始下降。同时估算出长翅型和短翅型成虫半致死温度Ltem50,分别为42.5℃和43.2℃。本研究表明玉米黄呆蓟马短翅型比长翅型更耐热,且相对于Aohsp90,Aohsp70对于玉米黄呆蓟马抵抗高温有着重要的作用。