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      溫度脅迫下煙粉虱MED隱種與亞洲Ⅱ3隱種三個(gè)抗寒基因表達(dá)模式的分析

      2018-05-14 12:17:22申曉娜呂志創(chuàng)李有志劉萬(wàn)學(xué)萬(wàn)方浩
      植物保護(hù) 2018年1期
      關(guān)鍵詞:煙粉抗寒昆蟲

      申曉娜 呂志創(chuàng) 李有志 劉萬(wàn)學(xué) 萬(wàn)方浩

      摘要

      煙粉虱Bemisia tabaci具有強(qiáng)的溫度耐受性,但煙粉虱入侵種MED隱種與本地種亞洲Ⅱ3隱種在我國(guó)的地理分布上存在巨大的差異。因此本研究以煙粉虱MED隱種和亞洲Ⅱ3隱種為研究對(duì)象,采用qRTPCR技術(shù)分別檢測(cè)兩種煙粉虱3個(gè)抗寒基因(erythrocyte binding protein, trehalase,dopadecarboxylase)在5個(gè)梯度溫度脅迫下mRNA水平上的相對(duì)表達(dá)量,分析其在高低溫脅迫過(guò)程中表達(dá)量的變化,探索抗寒基因在煙粉虱MED隱種成功入侵并廣泛分布于各氣候區(qū)域中所起的作用。研究結(jié)果表明這兩種煙粉虱隱種體內(nèi),3個(gè)抗寒基因均顯著受低溫誘導(dǎo)。但相對(duì)于AsiaⅡ3隱種,低溫脅迫下煙粉虱MED隱種體內(nèi)的3種抗寒基因能更快速地做出響應(yīng),且基因上調(diào)或下調(diào)的量也相對(duì)較多。

      關(guān)鍵詞

      煙粉虱; 溫度脅迫; 抗寒基因; qRTPCR; 定量表達(dá)

      中圖分類號(hào):

      S 433.3

      文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

      DOI: 10.16688/j.zwbh.2017189

      Comparative analysis of the expression patterns of three coldresistant gene in

      MED and Asia Ⅱ3 cryptic species of Bemisia tabaci under temperature stress

      SHEN Xiaona1,2, L Zhichuang2, LI Youzhi1, LIU Wanxue2, WAN Fanghao2

      (1. College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;

      2. State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant

      Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)

      Abstract

      Bemisia tabaci has strong temperature tolerance (heat resistance and cold resistance). However, there were significant differences in the distribution of invasive species (MED cryptic species) and native species (Asia Ⅱ 3 cryptic species) in China. Therefore, in this study, we used qRTPCR to detect the mRNA relative expression level of 3 important coldresistant genes encoding the erythrocyte binding protein, trehalase and dopadecarboxylase in the two B.tabaci cryptic species under the stress of five gradient temperatures. The purpose of the study is to explore the roles of coldresistant genes in the successful invasion of B.tabaci MED cryptic species and widespread distribution in different climatic regions by analyzing the change of the relative expression level. The results of qPCR test showed that three coldresistant genes were significantly induced by low temperature in the two B.tabaci cryptic species. Compared with the Asia Ⅱ 3 cryptic species, B.tabaci MED could make adjustments to adapt to the lowtemperature environment more quickly, and the adjustment level was also relatively higher. Therefore, we speculate that it may be one of the important mechanisms that makes MED cryptic species invade into a wide range of cold regions and adapt quickly to survive.

      Key words

      Bemisia tabaci; temperature stress; coldresistance gene; qRTPCR; quantitative expression

      煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)屬半翅目Hemiptera,粉虱科Aleyrodidae,是一個(gè)包含 36 個(gè)以上隱種的物種復(fù)合體[14],其中煙粉虱 MED (Mediterranean)(Q型)隱種起源于地中海,入侵性強(qiáng),隨著世界范圍內(nèi)的貿(mào)易往來(lái),該隱種借助花卉及其他經(jīng)濟(jì)作物的苗木迅速擴(kuò)散,在世界各地廣泛傳播并暴發(fā)成災(zāi)。2003 年,在中國(guó)云南昆明首次發(fā)現(xiàn)煙粉虱 MED 隱種[5],現(xiàn)幾乎分布于全國(guó)各個(gè)省市[3],包括位于我國(guó)東北嚴(yán)寒地區(qū)的諸多省市。而亞洲Ⅱ3隱種在我國(guó)自然分布的區(qū)域要相對(duì)小很多,目前仍然僅分布在廣東、臺(tái)灣、浙江、湖南、湖北[67],且沒(méi)有向其他地域擴(kuò)散的趨勢(shì)。因此,我們推測(cè)煙粉虱的抗寒能力是導(dǎo)致它們分布不同的重要原因之一,本研究通過(guò)測(cè)定抗寒基因在溫度脅迫下表達(dá)量的差異來(lái)探索抗寒能力對(duì)入侵種和本地種煙粉虱分布的影響。

      昆蟲抗寒性物質(zhì)包括兩類, 即小分子的物質(zhì)和抗凍蛋白(antifreeze proteins, AFPs)。目前已知的小分子抗寒性物質(zhì)有甘油、山梨醇、甘露醇、五碳多元醇(可能是阿拉伯糖醇或核酸醇)、海藻糖、葡萄糖、果糖以及某些昆蟲體內(nèi)的氨基酸和脂肪酸。不同昆蟲積累的物質(zhì)種類和含量是不同的, 但大多數(shù)昆蟲都由幾種抗寒物質(zhì)構(gòu)成一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)[8]。其中海藻糖作為昆蟲的血糖,具有對(duì)熱、冷、營(yíng)養(yǎng)缺乏、缺水、氧化試劑等多種不良刺激的耐受性[910],能夠保護(hù)生物膜的完整性和維持生物活性,從而保護(hù)細(xì)胞免受凍傷[11]。Ueno 等[12]研究發(fā)現(xiàn)果蠅在遇到寒冷環(huán)境時(shí),代謝率會(huì)提高,并且多巴胺含量有變化,表明多巴胺對(duì)果蠅行為變化的影響具有溫度敏感性。而erythrocyte binding protein富含多種氨基酸,可作為氨基酸的代表對(duì)昆蟲抗寒性進(jìn)行研究。此外在異色瓢蟲體內(nèi)也對(duì)這些小分子物質(zhì)進(jìn)行了初步的研究,研究結(jié)果表明這三種物質(zhì)確實(shí)在異色瓢蟲抵御寒冷環(huán)境中起到作用[13]。

      為了更好地理解煙粉虱的溫度抗逆能力,本試驗(yàn)從微觀層面找到煙粉虱這三個(gè)具有代表性的抗寒關(guān)鍵基因,采用qRTPCR技術(shù)分別檢測(cè)煙粉虱MED隱種和亞洲Ⅱ3隱種兩個(gè)種型體內(nèi)3個(gè)重要抗寒基因在短時(shí)高低溫脅迫下mRNA水平上的相對(duì)表達(dá)量,有研究顯示在低于-5℃和高于45℃的溫度脅迫條件下,兩種煙粉虱存活率開(kāi)始顯著降低,即在-5~45℃的溫度脅迫下這兩種煙粉虱均能正常存活,尚未達(dá)到其極端致死溫度[14],因此本試驗(yàn)選擇0、12、35、40℃4個(gè)溫度梯度對(duì)其進(jìn)行脅迫處理,26℃下做相同處理作為對(duì)照。分析其在抵御溫度脅迫時(shí)所起的作用,以及對(duì)比兩種煙粉虱體內(nèi)表達(dá)量的差異,探索煙粉虱MED隱種成功入侵的原因。期望為進(jìn)一步研究煙粉虱的溫度適應(yīng)機(jī)制和制定可持續(xù)控制煙粉虱危害的方法提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 供試?yán)ハx

      采用的煙粉虱 MED 隱種為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所生物入侵研究室飼養(yǎng)種群,亞洲Ⅱ3隱種為2016年在廣東偶然采得,帶回室內(nèi)于番茄苗上飼養(yǎng)并通過(guò)COI的方法鑒定其生物型為亞洲Ⅱ3隱種,并在室內(nèi)飼養(yǎng)種群,均以番茄Lycopersicum esculentum Mill (‘中雜九號(hào))為寄主植物飼養(yǎng),無(wú)用藥史,溫室飼養(yǎng)溫度為(26±1)℃,相對(duì)濕度 60%~80%,光周期為L(zhǎng)∥D=16 h∥8 h。

      1.2 儀器及試劑

      1.2.1 主要儀器

      Implen超微量紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(NanoPhotometer TM PClass)、高低溫控溫設(shè)備(K6CCNR,德國(guó)Huber)、臺(tái)式低溫離心機(jī)(艾本德)、實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀(7500型)(美國(guó)ABI公司)、普通 PCR 儀、電泳儀、瓊脂糖凝膠電泳成像系統(tǒng)均為美國(guó) BioRad 公司的產(chǎn)品。

      1.2.2 主要試劑

      實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑和耗材盒購(gòu)自美國(guó)BioRAD公司、RNA 提取試劑Trizol Regent 購(gòu)自 Invitrogen 公司;反轉(zhuǎn)錄試劑盒(Super Script FirstStrand Synthesis System)、TransStartTaq DNA Polymerase 及 PCR 相關(guān)試劑(dNTPs mix、10×TransStartTaq Buffer)、引物合成與產(chǎn)物測(cè)序由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司完成。

      1.3 試驗(yàn)方法

      1.3.1 低溫脅迫處理

      每個(gè)隱種各取200頭成蟲于1.5 mL離心管中,置于低溫(0、12℃)和高溫(35、40℃)環(huán)境中分別進(jìn)行脅迫處理1、3、5 h,室溫26℃作為對(duì)照,每個(gè)處理做3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。處理結(jié)束后立即液氮冷凍5 min,于-80℃保存。

      1.3.2 抗寒基因的引物設(shè)計(jì)與合成

      選擇EF1α、βtub兩個(gè)基因作為內(nèi)參基因,其在煙粉虱體內(nèi)表達(dá)穩(wěn)定,特異性強(qiáng)[13],且研究證明選擇一個(gè)內(nèi)參基因易使表達(dá)分析出現(xiàn)較大誤差,選擇兩個(gè)內(nèi)參基因進(jìn)行相對(duì)定量試驗(yàn)可獲得更為準(zhǔn)確、可信度更高的試驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期煙粉虱轉(zhuǎn)錄組分析得到的數(shù)據(jù),確定erythrocyte binding protein、trehalase、dopadecarboxylase 3個(gè)基因?yàn)闈撛诘目购P(guān)鍵基因,利用Primer Premier 5.0設(shè)計(jì),Oligo軟件分析定量引物,具體見(jiàn)表 1,引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。

      1.3.3 總RNA 的提取及cDNA第一鏈的合成

      將脅迫處理過(guò)的200頭煙粉虱成蟲提取總RNA,采用Trizol(Invitrogen,USA)一步法進(jìn)行提取,采用紫外比色和1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定 RNA 的純度和完整度。根據(jù)熒光定量標(biāo)準(zhǔn)曲線結(jié)果確定將其定量為1 000 ng(反轉(zhuǎn)錄后可通過(guò)分光光度計(jì)檢測(cè)cDNA濃度微調(diào)其含量至1 000 ng),采用Super Script FirstStrand Synthesis System 試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA,并于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.3.4 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR

      實(shí)時(shí)熒光定量PCR試驗(yàn)體系: Mix 10 μL,染料0.4 μL,引物F(10 pmol)0.4 μL,引物R(10 pmol) 0.4 μL,cDNA模板1 μL,補(bǔ)充DEPC水至20 μL。反應(yīng)程序:94℃ 50 s;94℃ 5 s,60℃ 30 s,40個(gè)循環(huán),繪制65~95℃熔解曲線。除生物學(xué)重復(fù)外,每個(gè)脅迫處理得到的cDNA模板做3個(gè)技術(shù)重復(fù)以減小試驗(yàn)誤差。

      1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

      通過(guò)定量 PCR 測(cè)定出5個(gè)基因(包含內(nèi)參)的 CT 值,取3個(gè)技術(shù)重復(fù)CT值的平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析(數(shù)值相差在 0.5 以內(nèi)可用,3 個(gè)數(shù)值中有 2 個(gè)或 3個(gè)接近,數(shù)值可用,否則重做)。使用2-ΔΔ CT法進(jìn)行計(jì)算,2-ΔΔ CT計(jì)算公式[16]:2-ΔΔ CT=2-[(CT 對(duì)照組-CT對(duì)照組(內(nèi)參))-(CT 待測(cè)組-CT待測(cè)組(內(nèi)參))]。

      采用SPSS13.0軟件(SPSS Inc., USA)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,Oneway ANOVA 進(jìn)行數(shù)據(jù)差異性分析,顯著性檢驗(yàn)水平均為P≤0.05。

      2 結(jié)果

      2.1 高低溫脅迫下抗寒基因表達(dá)分析

      對(duì)前期轉(zhuǎn)錄組篩選獲得的3個(gè)重要抗寒基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量 PCR,各隱種對(duì)照組測(cè)定的基因表達(dá)量定為1,分析處理組的相對(duì)表達(dá)量。根據(jù)方差分析結(jié)果制作柱形圖,比較高低溫脅迫過(guò)程中兩個(gè)隱種體內(nèi)同一基因的表達(dá)變化趨勢(shì),分析兩個(gè)隱種之間,同一基因在相同脅迫處理下表達(dá)的差異。

      2.1.1 Erythrocyte binding protein基因表達(dá)分析

      2.1.1.1 不同溫度脅迫下Erythrocyte binding protein基因相對(duì)表達(dá)量的變化趨勢(shì)

      低溫脅迫5 h內(nèi),兩個(gè)隱種體內(nèi)erythrocyte binding protein基因的表達(dá)均發(fā)生上調(diào)(圖1a,1b);在高溫脅迫5 h內(nèi),兩個(gè)隱種體內(nèi)erythrocyte binding protein基因的表達(dá)趨勢(shì)基本一致,均先上調(diào)后下調(diào)(35℃脅迫處理下,僅入侵種MED隱種發(fā)生了顯著的變化,如圖1a,1b)。

      2.1.1.2 相同脅迫條件下煙粉虱兩個(gè)隱種體內(nèi)Erythrocyte binding protein基因相對(duì)表達(dá)量的對(duì)比分析

      由2.1.1.1結(jié)果可知低溫脅迫下兩個(gè)隱種體內(nèi)erythrocyte binding protein基因的表達(dá)均發(fā)生上調(diào),但通過(guò)兩者的對(duì)比分析,我們發(fā)現(xiàn)在煙粉虱MED隱種體內(nèi),erythrocyte binding protein基因僅在脅迫1 h時(shí)就發(fā)生了顯著的上調(diào),而亞洲Ⅱ3隱種在脅迫3 h時(shí)才出現(xiàn)了上調(diào),且上調(diào)的相對(duì)表達(dá)量低于煙粉虱MED隱種1 h時(shí)的表達(dá)量,如圖2a,2b;高溫脅迫下則無(wú)此現(xiàn)象發(fā)生,如圖2c,2d。

      2.1.2 Trehalase基因表達(dá)分析

      2.1.2.1 不同溫度脅迫下trehalase基因相對(duì)表達(dá)量的變化趨勢(shì)

      低溫脅迫5 h內(nèi),兩個(gè)隱種體內(nèi)trehalase基因表達(dá)均下調(diào),如圖3a,3b;在高溫脅迫5 h內(nèi),兩個(gè)種群體內(nèi)trehalase基因的表達(dá)趨勢(shì)基本一致,均發(fā)生一定的下調(diào),如圖3a,3b。

      2.1.2.2 相同脅迫條件下煙粉虱兩個(gè)隱種體內(nèi)trehalase基因相對(duì)表達(dá)量的對(duì)比分析

      與erythrocyte binding protein基因相同的是煙粉虱MED隱種體內(nèi)的trehalase基因在脅迫1 h時(shí)發(fā)生了顯著的下調(diào),而亞洲Ⅱ3隱種在脅迫3 h時(shí)才出現(xiàn)了下調(diào),且下調(diào)的相對(duì)表達(dá)量低于煙粉虱MED隱種1 h時(shí)的表達(dá)量,如圖4a,圖4b;高溫脅迫下則無(wú)此現(xiàn)象發(fā)生,如圖4c,4d。

      2.1.3 Dopa decarboxylase基因表達(dá)分析

      2.1.3.1 不同溫度脅迫下Dopa decarboxylase基因相對(duì)表達(dá)量的變化趨勢(shì)

      低溫脅迫5 h內(nèi),兩個(gè)隱種體內(nèi)dopa decarboxylase基因的表達(dá)均先上調(diào)后再發(fā)生下調(diào)(圖5a,5b)。在高溫脅迫5 h內(nèi),兩個(gè)隱種體內(nèi)dopa decarboxylase基因的表達(dá)趨勢(shì)也基本保持一致,均發(fā)生一定的上調(diào)(5a,5b)。

      2.1.3.2 相同脅迫條件下煙粉虱兩個(gè)隱種dopa decarboxylase體內(nèi)相對(duì)表達(dá)量的對(duì)比分析

      與前兩者不同的是低溫脅迫5 h內(nèi),dopa decarboxylase基因發(fā)生上調(diào)的時(shí)間基本一致,再發(fā)生下調(diào)時(shí)間與erythrocyte binding protein、trehalase基因的規(guī)律是一致的,即煙粉虱MED種群體內(nèi)dopa decarboxylase基因在3 h就開(kāi)始下調(diào),而亞洲Ⅱ3隱種則需在5 h才開(kāi)始下調(diào);而且相對(duì)于本地種(亞洲Ⅱ3隱種),入侵種(煙粉虱MED隱種)能更快速地做出調(diào)節(jié)來(lái)適應(yīng)低溫環(huán)境,如圖6a,6b;高溫脅迫下則無(wú)此現(xiàn)象發(fā)生,如圖6c,6d。

      3 討論

      低溫脅迫是對(duì)昆蟲耐寒性的檢驗(yàn),昆蟲耐寒性是對(duì)低溫環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)中通過(guò)本身的遺傳變異和自然選擇獲得的一種適應(yīng)性。短時(shí)低溫脅迫是指昆蟲在較短時(shí)間內(nèi)承受突然降溫帶來(lái)的沖擊,并對(duì)其產(chǎn)生反應(yīng),短時(shí)低溫脅迫并不是極端寒冷下的耐寒能力,而是在 0℃左右開(kāi)始被激發(fā),這與季節(jié)性低溫脅迫及長(zhǎng)期低溫脅迫完全不同。短時(shí)低溫脅迫時(shí),細(xì)胞膜和細(xì)胞器最先受到損害,低溫使其膜結(jié)構(gòu)改變,流動(dòng)性變差,失去滲透性,并導(dǎo)致離子的重新組合[17],還會(huì)損傷線粒體的功能。在昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)時(shí)期,均有短時(shí)低溫脅迫的發(fā)生,此方面的報(bào)道最早來(lái)自紅尾肉蠅Sarcophaga crassipalpis、榆葉甲Xanthogaleruca luteola、乳草蝽 Oncopeltus fasciatus[1819],目前已經(jīng)對(duì)彈尾目[20]、鞘翅目[21]、雙翅目[2223]、半翅目[24]、纓翅目[25]以及蜱螨亞綱[2637]進(jìn)行了研究。例如在鱗翅目的幼蟲至成蟲均有短時(shí)低溫脅迫的發(fā)生,甚至是卵期,且不同昆蟲種類及發(fā)育階段條件下快速低溫脅迫產(chǎn)生的效應(yīng)是不同的。而短時(shí)高溫脅迫也能協(xié)助了解基因在環(huán)境脅迫下的變化,從而更完整地掌握許多與溫度調(diào)控相關(guān)基因的調(diào)控機(jī)制。

      煙粉虱MED隱種是世界上危害最大的入侵物種之一,在入侵過(guò)程中對(duì)中國(guó)以及其他多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的許多農(nóng)作物造成毀滅性危害。一項(xiàng)在中國(guó)和澳大利亞完成的研究揭示,這一害蟲的交配行為能幫助其入侵土著煙粉虱種群的領(lǐng)地,將危害性不大的土著煙粉虱滅絕并予以取代[28]。所以了解入侵機(jī)制對(duì)害蟲管理很重要,因?yàn)檫@能幫助研究人員就外來(lái)害蟲入侵以及取代土著近緣生物的范圍和速度作出準(zhǔn)確預(yù)警。近幾年來(lái),在我國(guó)東北逐漸發(fā)現(xiàn)煙粉虱MED隱種的危害,說(shuō)明該物種正在適應(yīng)更低的氣溫逐漸向我國(guó)北部嚴(yán)寒地區(qū)入侵,而我國(guó)本地種亞洲Ⅱ3隱種,目前仍僅存在于浙江、廣州一帶[67],沒(méi)有向其他地區(qū)擴(kuò)散的趨勢(shì),因此,研究煙粉虱耐寒機(jī)制對(duì)研究其入侵機(jī)制至關(guān)重要,研究?jī)蓚€(gè)隱種之間的差異表達(dá)對(duì)探索煙粉虱MED隱種如何成功入侵有很大的幫助。在抵御外界逆境時(shí),熱激蛋白、TRP等基因[2930]會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)昆蟲體內(nèi)某種物質(zhì)含量從而抵御多種逆境,因此本研究也通過(guò)短時(shí)高溫脅迫來(lái)了解這3種基因在短時(shí)高溫下表達(dá)量的變化趨勢(shì),從而幫助我們完整地了解3種抗寒基因在調(diào)控溫度適應(yīng)機(jī)制時(shí)所產(chǎn)生的具體作用。

      前期研究發(fā)現(xiàn)熱激蛋白(heatshock proteins,HSPs)在抗寒過(guò)程中發(fā)揮著重要的功能,除了熱激蛋白對(duì)抗寒過(guò)程具有調(diào)控作用外,本研究發(fā)現(xiàn)一些激素類物質(zhì)合成和降解的基因也在煙粉虱抗寒過(guò)程中發(fā)揮著作用,如dopa decarboxylase、trehalase和erythrocyte binding protein。海藻糖作為昆蟲的血糖,具有對(duì)熱、冷、營(yíng)養(yǎng)缺乏、缺水、氧化試劑等多種不良刺激的耐受性[910],能夠保護(hù)生物膜的完整性和維持生物活性,從而保護(hù)細(xì)胞免受凍傷[11]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)煙粉虱入侵種和本地種的海藻糖酶基因一直在調(diào)控整個(gè)高低溫脅迫過(guò)程(圖3),表明海藻糖酶基因能夠通過(guò)控制煙粉虱的海藻糖含量來(lái)調(diào)控其抗逆過(guò)程。Ueno 等[12]研究發(fā)現(xiàn)果蠅在遇到寒冷環(huán)境時(shí),代謝率會(huì)提高,并且多巴胺含量有變化,表明多巴胺對(duì)果蠅行為變化的影響具有溫度敏感性。本試驗(yàn)中,多巴脫酸酶基因明顯表達(dá)調(diào)控?zé)煼凼肭址N整個(gè)抗寒過(guò)程(圖4),這說(shuō)明多巴胺確實(shí)在煙粉虱MED隱種抵御寒冷環(huán)境中起到一定的作用。此外,本研究發(fā)現(xiàn)erythrocyte binding protein基因在煙粉虱兩個(gè)隱種的整個(gè)抗逆過(guò)程中也發(fā)揮了重要的作用。對(duì)比抗寒基因在兩個(gè)隱種體內(nèi)表達(dá)的異同,發(fā)現(xiàn)短時(shí)低溫脅迫下,兩個(gè)隱種體內(nèi)的三個(gè)抗寒基因均受低溫誘導(dǎo),相對(duì)于本地種(亞洲Ⅱ3隱種),入侵種(煙粉虱MED隱種)能更快地對(duì)低溫環(huán)境做出響應(yīng),推測(cè)其能調(diào)控相關(guān)抗寒物質(zhì)含量來(lái)抵御低溫環(huán)境,進(jìn)一步推測(cè)這可能是其能快速適應(yīng)不同氣候環(huán)境的重要機(jī)制之一。而在短時(shí)高溫脅迫下,抗寒基因在兩個(gè)隱種體內(nèi)發(fā)揮了相似的作用,即能受高溫誘導(dǎo)做出響應(yīng),推測(cè)其能適當(dāng)調(diào)控高溫帶來(lái)的損傷。

      參考文獻(xiàn)

      [1] PERRING T M.The Bemisia tabaci species complex [J]. Crop Protection, 2001, 20(9):725737.

      [2] BARRO P D, DINSDALE A. Bemisia tabaci:A statement of species status [C]∥Abstract of the International Bemisia Workshop, 2009:119.

      [3] HU Jian, BARRO P D, ZHAO Hua, et al. An extensive field survey combined with a phylogenetic analysis reveals rapid and widespread invasion of two alien whiteflies in China [J]. PLoS ONE, 2011, 6(1):e16061.

      [4] 劉樹生. 煙粉虱是一個(gè)物種復(fù)合體[J]. 中國(guó)生物防治學(xué)報(bào), 2012, 28(4):466.

      [5] 褚棟, 張友軍, 叢斌,等. 云南Q型煙粉虱種群的鑒定[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào), 2005, 42(1):5456.

      [6] LI Zhengxi. Molecular phylogenetic analysis reveals at least five genetic races of Bemisia tabaci, in China [J]. Phytoparasitica, 2006, 34(5):431440.

      [7] 劉銀泉,劉樹生.煙粉虱的分類地位及在中國(guó)的分布[J].生物安全學(xué)報(bào),2012, 21(4):247255.

      [8] 陳豪, 梁革梅, 鄒朗云,等. 昆蟲抗寒性的研究進(jìn)展[J]. 植物保護(hù), 2010, 36(2):1824.

      [9] ELBEIN A D, PAN Y T, PASTUSZAK I, et al. New insights on trehalose: a multifunctional molecule[J]. Glycobiology, 2003, 13(4): 17R27R.

      [10]ARGELLES J C.Physiological roles of trehalose in bacteria and yeasts: acomparative analysis [J]. Archives of Microbiology, 2000, 174(4): 217224.

      [11]周潔.海藻糖對(duì)酵母抗凍能力的影響[D].無(wú)錫:江南大學(xué),2005.

      [12]UENO T, TOMITA J, KUME S, et al. Dopamine modulates metabolic rate and temperature sensitivity in Drosophila melanogaster [J]. PLoS ONE, 2012, 7(2): e31513.

      [13]鄔夢(mèng)靜,徐青葉,劉雅,等.異色瓢蟲低溫脅迫下過(guò)冷卻點(diǎn)變化及抗寒基因表達(dá)分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(4):677685.

      [14]馬方舟.煙粉虱MED隱種溫度耐受性的遺傳與進(jìn)化特征[D]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2014.

      [15]DAI T M, L Z C, LIU W X, et al. Selection and validation of reference genes for qRTPCR analysis during biological invasions: The thermal adaptability of Bemisia tabaci MED[J]. PLoS ONE, 2017, 12(3):e0173821.

      [16]紀(jì)冬, 辛紹杰. 實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 的發(fā)展和數(shù)據(jù)分析[J]. 生物技術(shù)通訊, 2009, 20(4): 598600.

      [17]DENLINGER D L, LEE R E.Low temperature biology of insects [M].Cambridge University Press, 2010.

      [18]LEE R E, CHEN C P, DENLINGER D L. A rapid cold hardening process in insects [J]. Science, 1987, 238(4832): 14151417.

      [19]CHEN C P, DENLINGER D L, LEE R E.Coldshock injury and rapid cold hardening in the flesh fly Sarcophaga crassipalpis [J]. Physiological Zoology, 1987, 60(3):297304.

      [20]CHEN H, LIANG G, ZOU L, et al. Research progresses in the cold hardiness of insects [J]. Plant Protection, 2010, 36(2):1824.

      [21]WORLAND M R, CONVEY P. Rapid cold hardening in Antarctic microarthropods [J]. Functional Ecology, 2001, 15: 515524.

      [22]SHINTANI Y, ISHIKAWA Y. Relationship between rapid coldhardening and cold acclimation in the eggs of the yellowspotted longicorn beetle, Psacothea hilaris [J]. Journal of Insect Physiology, 2007, 53:10551062.

      [23]CZAJKA M C, LEE R E.A rapid cold hardening response protecting against coldshock injury in Drosophila melanogaster[J]. Journal of Experimental Biology, 1990, 148: 245254.

      [24]YI S X, LEE R E.Rapid coldhardening blocks coldinduced apoptosis by inhibiting the activation of procaspases in the flesh fly Sarcophaga crassipalpis [J].Apoptosis,2011,16:249255.

      [25]POWELL S J, BALE J S.Cold shock injury and ecological costs of rapid cold hardening in the grain aphid Sitobion avenae (Hemiptera:Aphididae)[J]. Journal of Insect Physiology, 2004, 50: 277284.

      [26]LARSEN K J, LEE R E.Cold tolerance including rapid coldhardening and inoculative freezing of fall migrant monarch butterflies in Ohio [J]. Journal of Insect Physiology, 1994, 40(10): 859864.

      [27]QIANG Chengkui, DU Yuzhou, YU Lingya, et al. Effect of rapid cold hardening on the cold tolerance of the larvae of the rice stem borer, Chilo suppressalis (Walker)[J]. Agricultural Sciences in China, 2008, 7(3): 321328.

      [28]劉樹生. 非對(duì)稱交配互作驅(qū)動(dòng)B型煙粉虱的廣泛入侵及對(duì)土著煙粉虱的取代[J]. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué), 2008, 10(2):2021.

      [29]李倩. 三種粉虱瞬時(shí)感受器離子通道基因的克隆、表達(dá)及在高溫脅迫中的功能驗(yàn)證[D]. 南寧:廣西大學(xué), 2014.

      [30]DENLINGER D, RINEHART J, LI A. Heat shock proteins are critical for insect winter survival[J]. Comparative Biochemistry & Physiology Part A Molecular & Integrative Physiology, 2007, 146(4):S151S152.

      (責(zé)任編輯:田 喆)

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