论文部分内容阅读
棉铃虫Helicoverpa armigera是危害棉花、番茄等多种作物的重要世界性害虫,中红侧沟茧蜂Microplitis mediator和核型多角体病毒HearNPV均是控制棉铃虫的重要天敌,然而,尚未有研究揭示当两种寄生物同时在棉铃虫体内时,二者之间有何相互作用。本论文研究了中红侧沟茧蜂和核型多角体病毒在棉铃虫体内的相互作用,并测定了被寄生棉铃虫的比较转录组,研究了免疫基因凝集素LEC3的功能及在两者互作中发挥的作用,为合理使用生物防治策略,减少损失提供参考和借鉴,并为寄主与寄生物互作和寄生物间的互作研究提供理论依据和新的视角,主要结论如下:1中红侧沟茧蜂寄生会增强寄主对病毒的抵抗力,削弱病毒的致病性,但病毒致病性会因此提前;病毒感染则会减少中红侧沟茧蜂的存活率,缩短其发育时间,二者在接种和寄生间隔较长时表现为拮抗效应,较短时表现为累加效应。2测定了中红侧沟茧蜂寄生的棉铃虫的转录组,寄生处理的样品测序得到clean reads 54,881,412条,数据8.23G,对照组得到clean reads 47,666,820条,数据7.15G。成功注释得到的转录本有35,701个,占总转录本的49.3%。针对差异基因的分析结果显示,中红侧沟茧蜂寄生棉铃虫后,共有差异基因1,743个,其中上调差异基因1,366个,下调差异基因377个。3棉铃虫免疫通路TOLL, JACK-STAT和Imd的核心基因DOR,STAT和REL的相对表达量均在被寄生后显著上调。黑化反应相关基因PPO和SERI基因在寄生后均上调显著,活化PPO的PPASE基因则在寄生后显著下调,中红侧沟茧蜂寄生会显著影响抗菌肽CEC和GLV的表达,非寄生棉铃虫注射绿僵菌或大肠杆菌后,CEC和GLV上调显著,被寄生的棉铃虫体内注射绿僵菌,CEC和GLV的表达量很低。4对得到的LEC3基因进行生物信息学分析,氨基酸多重联配显示LEC3与其他昆虫有较高的一致性,并由氨基酸序列构建了系统发育树。LEC3干涉实验结果显示,LEC3干涉后,黑化反应相关的酪氨酸脱羧酶TyrDO和酚氧化酶pheo显著上调,IMD通路核心基因DOR的表达也上调,另外催化谷胱甘肽还原反应的谷胱甘肽S转移酶GST则显著下调。LEC3沉默后,病毒相关基因表达推迟,病毒感染导致的棉铃虫初期死亡率下降,说明寄生蜂寄生抑制LEC3会削弱病毒在感染初期的致病力。