温度调控松墨天牛Ascarosides的产生及其相关基因的表达

发布时间：2020-05-28 21:01

【摘要】：Ascarosides是普遍存在于线虫中的一类多功能的小分子信号物质。松墨天牛(MonochamusalternatusHope)是林业重大外来入侵种——松材线虫的传播媒介,ascarosides在松墨天牛中的发现则将这一化学信息物质的研究带入了昆虫领域。本论文则是在此基础上,选取松墨天牛野外与室内种群的末龄幼虫,分别探究了两者在不同温度变化的处理下ascarosides的产生规律及其合成基因的表达模式。主要研究结果如下:1.低温可以诱导野外松墨天牛的末龄幼虫产生较大量的asc-C9(ascarosidesC9)从而延迟其发育进程,但长期的低温处理后其产生的asc-C9则会减少直至消失;将其恢复到较高温度时(10℃、15℃、20℃)又会重新产生。表明松墨天牛asc-C9的产生具有一定的温度可塑性且主要受低温的调控。各温度处理下asc-C9在幼虫表皮的含量均多于体内,表明asc-C9的分布主要集中在末龄幼虫的体表。2.由于经过长期人工驯化,松墨天牛室内种群的发育历期明显缩短,且在各温度处理下均不产生asc-C9,进一步表明在松墨天牛中,asc-C9具有延缓发育的作用因而在室内种群中缺失。而在10℃、20℃条件下,室内种群的幼虫体表检测到asc-C5的存在;野外与室内幼虫均在经历由低到高的梯度变温处理后,在其体内检测到了较大量的asc-C5;推测asc-C5可能作为一种发育信号诱导末龄幼虫发育。3.松墨天牛幼虫中产生的asc-C9和asc-C5并不是永久存在的,且在稳定性的保持上asc-C9要强于asc-C5。推测在低温条件下产生的asc-C9需要在一定时间内维持幼虫缓慢发育,而asc-C5则更倾向为一种诱导幼虫发育的信号,相比于asc-C9的产生更具有应激性,对温度的变化更为敏感。4.通过对ascarosides合成相关基因在相应温度处理下的表达情况分析得出:asc-C9的增加,bfp(bifunctionalprotein)基因的表达显著下调;而asc-C5增加,bfp基因则显著上调表达。表明bfp基因与各温度处理相对应的表型存在显著的关联性,推测该基因在其中可能起到主要的调控作用。综上所述,本论文通过探究温度对松墨天牛野外与室内种群ascarosides产生的调控及其基因层面的表达规律,为今后深入研究ascarosides在昆虫中的功能和内在的分子机制奠定了一定的基础。
【图文】：

可以调节秀丽隐杆线虫生命活动过程中的一系列行为，例如：聚集、交配、对雄性以及逡逑雌雄同体特异性的引吸［１，２］以及影响线虫的嗅觉可塑性等［３—５］。Ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ的基本结构如逡逑图１－１所示。其主体部分为蛔糖（ａｓｃａｒｙｌｏｓｅ）以及脂肪酸的侧链（ｆａｔｔｙ邋ａｃｉｄ邋ｃｈａｉｎ），，头逡逑部和尾部可以连接不同的基团形成不同的衍生物。逡逑ｈｅａｄ邋ｇｒｏｕｆ＾邋ａｓｃａｒｙｌｏｓｅ邋ｆａｔｔｙ邋ａｄｄ邋ｓｉｄｅ邋ｃｈａｉｎ邋ｔｅｒｍｉｎｕｓ邋ｇｒｏｕ＾逡逑ＩＣ逦Ｏ逦＞ＣＨ３邋ＭＫ逡逑Ｉ逡逑？Ａ／ＷＶ逡逑？ＴＵＷ逡逑ｈ0＾ｊ＾ｏｈ逡逑＞邋Ｇｉｕ逡逑ｈｏ0ｈ逡逑ｈ＆ａｄ邋ｇｒｏｕｐ－ａｓｃ－（ｃｏ）（Ａ）Ｃ＃－ｔｅｒｎｉｌｎｕｓ邋ｇｒｏｕｐ逡逑图邋１－１邋Ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ邋的分子结构（Ｚｈａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１５）逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｍｏｄｕｌａｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ．邋（Ｚｈａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１５）逡逑１．１．２逦Ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ的发现与鉴定逡逑“Ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ”一词首次被提出是在大约１００多年前，与人们在鸡蛔虫属（ＡｃａｒＷａ）逡逑的寄生蛔虫中发现的一种特殊类型的油脂有关。１９１２年，Ｆｌｕｒｙ对人体内的一种肠寄生逡逑虫回虫逦人姻虫（Ａｃａｎｉ做了进一步详细的化学分析，他发现在人蛔虫逡逑体内包含一种“非皂化物”的物质，这种未知的组分占人蛔虫总油脂含量的２５％％。逡逑１９３３年，Ｓｃｈｕｌｚ邋ａｎｄ邋Ｂｅｃｋｅｒ开始首次尝试鉴定这种源于蛔虫的ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ逡逑（上ｃａ／ｉｄｅｒｉｖｅｄａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ）

Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｌｉｐｉｄ邋ｅｘｔｒａｃｔｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｉｅｌｄ－ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ邋ｌａｒｖａｅ邋ｏｆ邋Ｍ．邋ａｌｔｅｒｎａｔｕｓ邋ｆｒｏｍ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｅａｓｏｎ逡逑（Ａ：邋ｆｉｅｌｄ－ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ邋ｌａｒｖａｅ邋ｆｒｏｍ邋ｗｉｎｔｅｒ；邋Ｂ：邋ｆｉｅｌｄ－ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ邋ｌａｒｖａｅ邋ｆｒｏｍ邋ｓｐｒｉｎｇ）逡逑上图显示，冬季幼虫体表的色谱图（Ａ－ＥＰ）中ａｓｃ－Ｃ９的峰纯且单一（图３－１）。即逡逑冬季采到的松墨天牛幼虫体表含有较大量的ａｓｃ－Ｃ９邋（峰面积１４２４），而ａｓｃ－Ｃ９在次年春逡逑季采来的天牛幼虫体表含量较少（峰面积８４０）。两种幼虫体内ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ的含量均很逡逑少。这也进一步证明了松墨天牛产生的ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ主要分布在体表中，与研宄组前期的逡逑工作相一致。此外，越冬幼虫所产生的ａｓｃａｒｏｓｉｄｅｓ的含量高于次年春季的幼虫，推测可逡逑能与松墨天牛冬季开始进入滞育相关，本研宄组的前期工作也表明ａｓｃ－Ｃ９可以延迟松墨逡逑天牛的化蛹。逡逑２０逡逑
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S763.38

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本文编号：2685830