摘要: 【目的】昆虫中海藻糖主要通过海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase, TPS)在脂肪体中合成,当昆虫受极端环境胁迫时TPS能够诱导海藻糖累积从而起到保护作用。本研究旨在分析白背飞虱Sogatella furcifera两个TPS基因的发育和组织表达模式及其对糖类物质代谢调控功能,探究TPS基因在白背飞虱生长发育中的具体作用。【方法】基于实验室前期获得的两个海藻糖合成酶基因SfTPS1和SfTPS2片段序列,在本实验中也进行了基因克隆和测序筛选,比对两者确定了白背飞虱两个TPS基因序列。并通过MEGA 7.0软件构建基于氨基酸序列的白背飞虱与其他昆虫TPS的系统发育树。利用qRT-PCR技术检测这两个基因在白背飞虱不同发育阶段(4龄第1天若虫至3日龄成虫)和成虫不同组织(头、足、翅、中肠、脂肪体、表皮和马氏管)中的表达情况。合成这两个基因的dsRNA,并注射到白背飞虱5龄第1天若虫中进行RNAi。在RNAi 48和72 h后检测白背飞虱海藻糖酶基因TRE1-1,TRE1-2和TRE2的表达变化,海藻糖、葡萄糖和总糖原含量以及海藻糖酶活性。【结果】克隆获得白背飞虱SfTPS1和SfTPS2,ORF分别为2 424和2 115 bp,编码氨基酸数目分别为807个和704个,预测蛋白质分子量分别为90.37和80.56 kD,等电点分别为6.08和6.10。而且白背飞虱2个TPS氨基酸序列与褐飞虱Nilaparvata lugens TPS1和TPS2的一致性最高。发育阶段表达模式表明,白背飞虱TPS基因SfTPS1和SfTPS2在4龄若虫到成虫阶段都有表达;组织表达模式表明,SfTPS1和SfTPS2在成虫马氏管、中肠和表皮中的表达较为显著。当SfTPS1被RNAi后,TRE1-1和TRE2的表达水平与对照组(dsGFP注射组)相比分别为略有上升和显著升高,TRE1-2的相对表达水平在SfTPS1被RNAi 48 h后显著上升而在72 h后显著下降;可溶性海藻糖酶活性无显著变化,膜结合型海藻糖酶活性显著增加;白背飞虱5龄若虫体内海藻糖、葡萄糖和总糖原含量显著上升。TRE1-2和TRE2基因的表达水平在SfTPS2被RNAi 48 h后显著升高,而在72 h后两基因的表达水平却显著下降;TRE1-1基因的表达水平在注射dsSfTPS2 48和72 h后均显著上升。可溶性海藻糖酶活性在SfTPS2被RNAi 48 h后显著下降,72 h后显著上升;膜结合型海藻糖酶活性在SfTPS2被RNAi 72 h后显著增加。白背飞虱5龄若虫体内葡萄糖含量在SfTPS2基因RNAi 48 h后显著减少,但在72 h后海藻糖、葡萄糖和总糖原含量显著上升。【结论】通过调节白背飞虱体内TPS基因的表达影响TRE1-1,TRE1-2及TRE2基因的表达水平,进而调控体内海藻糖的含量,该结果为后期采用TPS为靶标基因用于害虫防治提供理论依据。

摘要: 【目的】本实验的目的是研究白背飞虱Sogatella furcifera控制不同眼色的基因以及眼色突变对交配能力的潜在影响。【方法】在实验室中构建了一种新型的白背飞虱橙色复眼突变体,与此性状相关的基因型符号为org。利用包含3种基因型(+/+,+/org,org/org)的8组杂交组合实验来确定影响橙眼性状的遗传基础,并通过一项交配竞争实验来测试复眼眼色突变是否对白背飞虱交配能力有影响。【结果】该种橙眼突变体具有一对与野生型白背飞虱有明显区别的亮橙色复眼。在突变体白背飞虱发育阶段均出现了橙眼性状:卵期眼点(产卵3 d后出现),若虫复眼和任意性别翅型的成虫复眼。纯合子正常眼白背飞虱和橙眼白背飞虱之间的互交产生了F1正常眼颜色的后代。卡方检验表明交配后代并未倾向于特定的性别(α=0. 05,χ2c=0. 191. 53)。橙眼白背飞虱突变体的交配竞争能力显著弱于野生型白背飞虱。【结论】橙眼性状由常染色体隐性基因控制,且控制眼色的org基因对交配竞争能力有显著影响。

摘要: 【目的】白背飞虱Sogatella furcifera是南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)传播的主要介体,其唾液腺在取食和传毒的过程中都发挥着重要作用,本研究旨在通过对带毒与不带毒白背飞虱成虫的唾液腺进行转录组测序,进而比较分析找出差异表达基因,推测出唾液腺中与传毒相关的基因。【方法】利用Ion ProtonⅡ,PGM平台进行带毒与不带毒白背飞虱成虫唾液腺转录组测序,用SOAPdenovo软件从头组装,通过blast X比对进行基因注释。采用Blast2go和Blastall软件对所测基因的GO功能富集和KEGG代谢途径进行分析;釆用RPKM分析差异表达基因。【结果】带毒和不带毒白背飞虱的唾液腺转录组样本的原始数据经过软件处理后分别获得52 062和51 407条unigenes序列(GenBank登录号分别为SRS851833和SRS843978),平均长度分别为639和647 bp。通过NR数据库比对,共18 431个unigenes具有同源序列,与赤拟谷盗Tribolium castaneum的同源序列最多(16.23%)。所有unigenes富集到52个GO类群,240个KEGG信号通路。白背飞虱在感染南方水稻黑条矮缩病毒后,唾液腺有89个unigenes序列的表达发生变化。【结论】本研究通过比较分析带毒与不带毒白背飞虱唾液腺转录组样本后,发现有部分基因序列的表达存在差异,这些基因序列可能和病毒与载体的互作有关。转录组数据的获得为研究与取食和传毒相关的基因提供了有用的信息,从而在分子水平上为后续研究白背飞虱与SRBSDV互作机制奠定基础。

摘要: 在15°—35℃范围内六种恒温条件下的试验结果表明,白背飞虱在15°—30℃之间发育正常,发育速率符合逻辑斯蒂曲线,适温为20°—30℃,最适温度在28℃左右。35℃高温和20℃以下的低温对其生长发育和繁殖都有不利影响。在试验温度下,世代存活率、雌虫产卵量和种群增长指数等皆呈抛物线趋势,由此初建了实验种群生命表,以估计发生趋势,但影响种群发展的其它因素的作用也不可忽视。

摘要: 【目的】探究阿维菌素对白背飞虱Sogatella furcifera的亚致死效应。【方法】采用稻茎浸渍法，分别以阿维菌素亚致死浓度LC_(10)(0.016 mg/L）和LC_(25)(0.031 mg/L）处理白背飞虱3龄若虫，统计F_0代雌雄成虫寿命、单雌产卵量；记录F_1代的发育历期、繁殖力、存活率及雌雄成虫寿命、内禀增长率（r）、周限增长率（λ）、净增殖率（R_0）和平均世代周期（T），组建年龄-阶段两性生命表。【结果】与对照（蒸馏水）相比，白背飞虱3龄若虫在LC_(10)和LC_(25)浓度阿维菌素的胁迫下，F_0代单雌产卵量均显著降低，但孵化率未受影响；LC_(25)浓度阿维菌素处理后，白背飞虱雄成虫寿命与对照组相比显著延长，但LC_(10)阿维菌素处理显著缩短了雌成虫寿命。在F_1代中，LC_(10)和LC_(25)浓度处理组的单雌产卵量分别为170.64和155.79粒，显著低于对照组的（193.38粒）。同时，LC_(10)和LC_(25)浓度处理组F_1代内禀增长率（r）、周限增长率（λ）以及平均世代周期（T）均略低于对照组，而净增殖率（R_0）与对照组相比有下降趋势，但差异不显著。【结论】亚致死浓度阿维菌素胁迫能够在一定程度上抑制白背飞虱后代种群的增长。