摘要: 【目的】为了研究热激蛋白Hsp70,Hsp70-4和Hsp90在棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis抵抗逆温中的作用。【方法】在测序棉花粉蚧转录组的基础上,分析了该虫热激蛋白Hsp70基因家族的2个序列[Pshsp70(Gen Bank登录号为KJ909505)和Pshsp70-4(Gen Bank登录号为KJ909506)]和Hsp90基因家族的1个序列,[Pshsp90(Gen Bank登录号为KJ909507)],采用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测了在不同温度(18和32℃恒温,37,39,41,43和45℃热激1 h后26℃恢复1 h)下棉花粉蚧不同发育阶段(2龄若虫、3龄若虫、雌成虫)3种热激蛋白基因的表达量。【结果】Pshsp70 c DNA序列包含1 923 bp的开放阅读框,编码641个氨基酸,理论分子量和等电点分别为70.9k Da和5.65;Pshsp70-4 c DNA序列包含1 962 bp的开放阅读框,编码654个氨基酸,理论分子量和等电点分别为71.8 k Da和5.38;Pshsp90 c DNA序列包含2 172 bp的开放阅读框,编码724个氨基酸,理论分子量和等电点分别为83.5 k Da和4.93。Pshsp70和Pshsp70-4均含有Hsp70基因家族高度保守的基序,Pshsp70编码的氨基酸序列与烟粉虱Bemisia tabaci和家蚕Bombyx mori等昆虫的Hsp70的氨基酸序列一致性为85%;Pshsp70-4编码的氨基酸序列与白蜡蚧Ericerus pela和点蜂缘蝽Riptortus pedestris等昆虫的Hsp70的氨基酸序列一致性高达95%;Pshsp90也含有Hsp90基因家族高度保守的基序,Pshsp90编码的氨基酸序列与赤拟谷盗Tribolium castaneum和东亚小花蝽Orius sauteri等昆虫的Hsp90的氨基酸序列一致性为87%。热激蛋白基因表达量分析结果表明,在18℃恒温条件下,粉蚧2龄若虫的3个Ps Hsps基因的mRNA相对表达量均比对照(26℃)低,在32℃恒温条件下,各龄期的Hsp70基因的相对表达量均显著高于对照。在3745℃下热激1 h并在26℃下恢复1 h,棉花粉蚧3个龄期的3个热激蛋白Ps Hsps基因的相对表达量随温度的升高总体呈增加趋势,相关性分析表明,除Pshsp70-4在雌成虫中的表达量与热胁迫温度的相关系数为0.225外,各龄期中3个基因的表达量与温度的相关系数均大于0.6,显著相关;43℃和45℃胁迫下,各龄期的3个热激蛋白基因相对表达量均显著高于对照组(P<0.05)。【结论】棉花粉蚧热激蛋白基因的表达与温度呈正相关,在该虫应对高温中起着重要作用。

摘要: 【目的】筛选出热胁迫下棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis的实时定量PCR最适内参基因。【方法】本研究应用实时荧光定量PCR技术测定了棉花粉蚧2龄若虫、3龄若虫和雌成虫α-tub,β-tub,rpl32,GAPDH,SDHA和TBP共6个候选内参基因在7个不同温度处理(恒温18℃和32℃,以及37℃,39℃,41℃,43℃和45℃热激处理1 h并在26℃恢复1 h)下mRNA表达水平的稳定性;应用ge Norm,Bestkeeper,Normfinder和Ref Finder软件分析6个基因表达的稳定性。【结果】在不同高温胁迫下2龄若虫6个候选内参基因的稳定值M由小到大依次为α-tub(0.579)<GAPDH(0.654)<TBP(0.663)<β-tub(0.668)<rpl32(0.675)<SDHA(0.755),SD值排序为TBP(0.31)<α-tub(0.37)<rpl32(0.38)<SDHA(0.52)<β-tub(0.53)<GAPDH(0.57);3龄若虫6个候选内参基因的稳定值M由小到大依次为α-tub(0.542)<β-tub(0.596)<TBP(0.618)<GAPDH(0.655)<SDHA(0.668)<rpl32(0.749),SD值排序为α-tub(0.29)<β-tub(0.40)<rpl32(0.45)<TBP(0.49)<GAPDH(0.50)<SDHA(0.55);雌成虫6个候选内参基因的稳定值M由小到大依次为rpl32(0.554)<α-tub(0.635)<GAPDH(0.662)<β-tub(0.666)<SDHA(0.704)<TBP(0.837),SD值排序为rpl32(0.31)<α-tub(0.35)<GAPDH(0.44)<TBP(0.44)<β-tub(0.48)<SDHA(0.71)。Ref Finder综合排序结果表明,在7个不同温度处理下2龄若虫和3龄若虫中α-tub最稳定,雌成虫中rpl32最稳定。【结论】α-tub可作为棉花粉蚧2龄若虫和3龄若虫的内参基因,rpl32可作为雌成虫的内参基因。本结果为进一步开展热胁迫下棉花粉蚧热激蛋白基因的表达规律研究提供了参照。

摘要: 【目的】研究阐明不同光周期条件下棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley实验种群的发育历期、繁殖和数量动态规律,为制定该虫防治对策、研究治理措施等提供科学依据。【方法】以扶桑为寄主,在温度27±1℃、相对湿度70%±5%、光照强度4 000 lx及不同光周期(8L∶16D,10L∶14D,12L∶12D,14L∶10D和16L∶8D)条件下,观察了棉花粉蚧实验种群的生长发育特性和繁殖能力,组建了实验种群生命表。【结果】不同光周期处理下棉花粉蚧1龄若虫和3龄若虫的发育历期及雌成虫产仔量均发生了变化,但不同龄期若虫存活率之间差异不大。随着光照时间增加,棉花粉蚧1龄若虫、3龄若虫发育速率加快,8 h光照时发育历期分别为5.43 d和6.35 d,而16 h光照时发育历期分别缩短至4.16 d和4.75 d;整个若虫发育历期也由8 h光照时的15.54 d缩短至16 h光照时的12.74 d,世代历期由27.75 d缩短至23.45 d。长光照时雌虫更早进入产仔期,也有利于雌虫繁殖后代,16 h光照时进入产仔期是18日龄,8和10 h光照时均推迟至22日龄;16 h光照时单雌产仔量为417.06头,明显高于12,10和8 h光照时的353.59,347.61和336.00头。长光照条件下实验种群趋势指数(I)明显较大,增长潜能更大,16,10和8 h光照时种群趋势指数分别为175.37,133.94和141.99。该虫生命表参数表明,随着光照时间加长净增值率(R0)呈逐渐增大趋势,8,10,12,14和16 h光照时分别为88.57,86.85,100.77,124.16和126.86;内禀增长率、周限增长率表现类似的规律,816 h光照时内禀增长率(rm)为0.16160.2066,周限增长率(λ)为1.17541.2294;而种群倍增时间(t)则随着光照时加长而缩短,816 h光照时为4.293.36 d。【结论】长光照有利于棉花粉蚧生长发育和繁殖,世代历期缩短,种群增长潜能变强。

摘要: 热休克蛋白(heat shock proteins,Hsps)是生物体或细胞受到热胁迫后新合成的一类遗传上高度保守的蛋白,在昆虫应对外界环境因子胁迫时起着重要作用。为了系统研究棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Hsp基因家族,对棉花粉蚧转录组基因注释信息进行分析、获得目标序列,并应用NCBI上Blast X等软件进行比对、共鉴定出24条热激蛋白(Hsp)基因,包括3个Hsp90、8个Hsp70、2个Hsp60和11个s Hsp(small heat shock protein,s Hsp)基因。对棉花粉蚧与模式昆虫家蚕Bombyx mori、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、赤拟谷盗Tribolium castaneum系统进化关系分析显示,昆虫的小分子量热休克蛋白s Hsp具有很强的种属特异性,Hsp70家族的保守性比s Hsp强。棉花粉蚧热激蛋白基因的鉴定为深入研究该虫Hsp与生长发育、抗逆境的相互关系奠定了基础。

摘要: 采用单头雄虫与不同数量雌虫配比的方法研究了棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley雄虫的生殖能力。结果表明,与1-7头雌虫配比,雄虫的交配成功率分别为94.4%、91.2%、85.4%、80.7%、77.7%、69.5%、66.2%;产仔雌虫数量与雌雄性比关系符合逻辑斯蒂曲线方程Ff=5.2159EXP(-2.5304EXP(-0.421739N)),1头雄虫平均可以满足4.5头雌虫生殖需要,最多为5.22头;与单头雄虫交配后雌虫总产仔量由358.8头增大至1274.2头,其数量与雌雄性比关系符合S型增长曲线Ft=1524.589e-1.3922/N,总产仔量最大可达1525头;单雌产仔量先由358.8头上升至427.6头,其后逐渐下降至266.5头;子代性比(♀∶♂)变化无规律,为1.13-1.86;子代中雌虫数量由206.1头增大到727.4头,其数量与雌雄性比关系可由Fof=840.1124e-1.2599/N描述,最大值是840头。