【摘 要】
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椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus是全球分布的储粮害螨,也是我国储粮中的优势种之一,不仅会危害粮食、药物以及食用菌等,还会引发哮喘等人类各种疾病,防治储粮害螨迫在眉睫。控温与气调是两项发展成熟、应用广泛的绿色储粮技术。为探究低温在粉螨防控中的作用机制,本论文通过低温暴露实验,准确获取了椭圆食粉螨的半致死温度(LLT50)和99%致死温度(LLT99)以及半致死时间(LLt50)和9
【基金项目】
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国家自然科学基金（海藻糖合成酶调控椭圆食粉螨低温低氧交互耐受性机制31860601）； 江西省主要学科学术与技术带头人项目（项目编号:20172BCB22004）； 朱砂叶螨几丁质代谢关键基因鉴定及其功能研究,国家自然科学基金（项目编号:31760621）； 江西省重大科技研发专项（20194AB
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椭圆食粉螨Aleuroglyphus ovatus是全球分布的储粮害螨,也是我国储粮中的优势种之一,不仅会危害粮食、药物以及食用菌等,还会引发哮喘等人类各种疾病,防治储粮害螨迫在眉睫。控温与气调是两项发展成熟、应用广泛的绿色储粮技术。为探究低温在粉螨防控中的作用机制,本论文通过低温暴露实验,准确获取了椭圆食粉螨的半致死温度(LLT50)和99%致死温度(LLT99)以及半致死时间(LLt50)和99%致死时间(LLt99)。同时利用酶联免疫技术ELISA,检测了在不同发育阶段以及不同环境低温胁迫下椭圆食粉螨海藻糖转运蛋白Tret的含量,并测定了胁迫前后TPS酶活、海藻糖和葡萄糖含量。随后,运用RACE技术获取了椭圆食粉螨海藻糖转运蛋白Tret1-1和Tret1-2基因c DNA全长信息,最后采用荧光定量PCR技术分析了椭圆食粉螨在不同发育阶段以及不同环境低温胁迫下AoTret1-1和AoTret1-2的m RNA的相对表达量,主要结果如下:低温暴露实验结果表明,椭圆食粉螨的死亡率随着温度和时间的增加而迅速递增,尤其是当低温胁迫时间达到24 h后,仅需8.878℃的环境温度即可杀死一半的成螨,而杀死所有成螨的环境温度也仅需-8.520℃。本研究证明了椭圆食粉螨属于不耐寒性物种（避免结冰型）。当胁迫温度低至0℃时,仅需2.255 h即可杀死半数的椭圆食粉螨,杀死全部的粉螨也仅需26.979 h。酶联免疫技术ELISA的结果显示,随着温度的降低（16°C到4°C）,海藻糖转运蛋白Tret含量的也随之升高,海藻糖的浓度也随之升高,葡萄糖的浓度则呈现出下降的趋势。当温度低于8℃之后,Tret蛋白含量开始下降,而海藻糖含量降低,葡萄糖含量升高的位点则出现在低于4℃之后。同时,海藻糖转运蛋白在卵期的表达量显著高于其他时期（P＜0.05）。AoTret1-1和AoTret1-2基因全长分别为1,754 bp和1,727 bp,包含1,485 bp和1,422 bp的ORF,编码494个和473个氨基酸,起始密码子均为ATG,终止密码子均为TGA,蛋白质的分子量为52.415 KDa和52.06 KDa,理论等电点为8.07和5.96,前者包含两个海藻糖转运蛋白的标签序列:IAGFSAGLLSGTAPT YVVEISIISIR（125-150）和GSLMVDRLGRKMLLSASG（315-332）,后者包含一个海藻糖转运蛋白的标签序列:EDHNH（9-14）,系统进化分析表明AoTret1-1与人疥螨Ss Tret1a的亲缘关系最近,AoTret1-2与屋尘螨Dp Tret1-2的亲缘关系最近,这与它们均为无气门目相吻合。通过qRT-PCR技术检测了椭圆食粉螨AoTret1-1和AoTret1-2基因在不同低温胁迫及不同发育阶段的m RNA表达水平。结果表明,AoTret1-1和AoTret1-2基因都具备发育阶段的特异性,两个AoTret1基因在卵期和成螨期表达量均显著高于其他时期。使用不同低温（0℃、4℃、8℃、12℃和16℃）处理椭圆食粉螨成螨后,所有的低温组的AoTret1-1和AoTret1-2基因表达量均显著高于对照组（28°C）,同时AoTret1-1和AoTret1-2基因表达量最高峰均出现在8°C处理组,分别为对照组的5.88倍和4.79倍,表明AoTret在椭圆食粉螨的抵御低温胁迫中起到重要作用。综上,椭圆食粉螨属避免结冰型物种,耐受极限低温的能力较弱;随着胁迫温度的降低,椭圆食粉螨会在体内显著增加Tret和TPS含量,并大量积累海藻糖以响应低温胁迫;椭圆食粉螨的两个Tret基因均具有发育阶段特异性,在耐寒性较强的卵期和成虫期表达量较高,此外,低温胁迫显著促进Tret基因的表达,这些表明Tret是粉螨防控的潜在特异性靶标基因。研究结果为今后开展椭圆食粉螨防控提供理论基础,契合我国当前粮食安全的重要举措,具有非常重要的意义。
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