近零磁场对白背飞虱生长发育和翅型分化的影响研究
白背飞虱作为稻飞虱中的一种，是亚洲地区最重要的水稻害虫之一。此外，地球磁场作为无处不在的非生物因素，除可在动物定向行为中发挥作用外，其强度的变化也可对生物产生磁生物学效应。本论文基于昆虫生态学，以白背飞虱为模式昆虫，从生长发育和翅型分化两个方面，开展了近零磁场对白背飞虱的磁生物学效应研究。研究结果表明，近零磁场显著延长了卵期，同时显著延长了若虫的发育历期。翅型分化方面，相对于正常磁场，近零磁场处理下的白背飞虱短翅比例明显增高。另一方面，通过对白背飞虱5龄若虫保幼激素合成通路关键基因JHAMT，FAMeT和JHEH和蜕皮激素合成通路关键基因CYP307A1的时间动态表达分析发现，近零磁场引起的若虫发育历期延长表型与保幼激素和蜕皮激素滴度变化趋势一致，反映近零磁场可能通过调控激素信号通路影响白背飞虱若虫发育。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1. 材料与方法 3
1．1 供试材料 3
1．2 NZMF发生装置的建立 3
1．3 主要试剂耗材及仪器设备 4
1．3．1 主要试剂耗材 4
1．3．2 仪器设备 4
1．4 白背飞虱在近零磁场中的暴露实验 4
1．5 白背飞虱各项研究测定方法 5
1．5．1 白背飞虱卵期的测定 5
1．5．2 白背飞虱若虫历期的测定 5
1．5．3 白背飞虱成虫翅型分化比测定 5
1．6 SYBR Green荧光定量PCR（qRTPCR）分析 5
1．6．1 引物设计、合成与筛选 5
1．6．2 SYBR Green法实时荧光定量PCR 6
1．6．3 相对表达量的计算 7
1.7 数据处理与分析 7
2. 结果与分析 7
2．1 NZMF对白背飞虱卵期发育的影响 7
2. 2 NZMF对白背飞虱若虫发育历期的影响 8
2．3 NZMF对白背飞虱成虫翅型分化比例的影响 10
2．4 NZMF处理下白背 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
飞虱若虫蜕皮激素、保幼激素合成关键基因的时间动态表达分析——以白背飞虱5龄若虫为例 11
3. 讨论 12
致谢 14
参考文献 15
近零磁场对白背飞虱生长发育和翅型分化的影响研究
引言
引言
结合解剖学、生理物理学、生态学、分子生物学等学科，根据已有的研究，科学家们提出了三种最为流行的磁感受机制，即电磁效应假说（Electromagnetic induction magnetoreception）、磁颗粒假说（Magnetitebased magnetoreception）和依赖光的自由基对假说（Radicalpairs magnetoreception）（Lohmann, 2010; Johnsen and Lohmann, 2005; Gegear et al., 2008; Johnsen and Lohmann, 2008; Kirschvink et al., 2001; Kalmijn and Blakemore, 1978）。其中电磁应效应假说主要解释对象是海洋鱼类，且目前唯一没有获得实验支撑的假说（Johnsen and Lohmann, 2008; Lohmann, 2010; Johnsen and Lohmann, 2005）。而对于昆虫而言，磁颗粒假说和依赖光的自由基对假说更具有说服力（Lohmann, 2010; Diebel et al., 2000; Wiltschko et al., 2010; Kirschvink et al., 2001; Cadiou and McNaughton, 2010; Holland et al., 2008）。
研究发现，地磁场(Geomagnetic field )的强度和方向并非恒定，而是是随时空分布变化，且从赤道附近的最低值~25μT到磁极的最高值~65μT递增，正常地球磁场的平均磁场强度一般在~50μT（Maeda et al., 2012a）。目前，据欧洲宇航局的SWARM地球磁场监测卫星显示，地球磁场的平均强度正以比预估快10倍的速率衰减，尤以西半球最为显著（Sneed, 2014）。异常现象(如磁暴等)也会干扰地磁场的强度。迁徙性动物迁出与迁入地之间的GMF强度差异对动物生理和行为产生的磁场效应仍不明确。因此进行磁生物学研究，尤其开展近零磁场对昆虫的磁生物学效应研究，对于探究昆虫对非生物环境因素的适应性策略和昆虫在地磁场中的进化特点具有重要意义。
白背飞虱作为三种重要飞虱中的类型之一，是一种不完全变态昆虫，一个完整的历期包括卵、若虫和成虫3个发育阶段。而成虫具有翅型分化现象，如长翅、短翅。白背飞虱为植食性昆虫，其寄主最主要的是禾本科植物。为适应非生物因素如温度、营养等，也具有一定的迁飞能力（丁锦华等，2012）。白背飞虱的为害方式主要为刺吸为害、产卵为害和间接诱发水稻病毒和直接传毒诱发水稻病害四种。飞虱的刺吸为害，以成虫和若虫群集于稻丛基部，刺吸茎叶组织汁液，大爆发时期由于虫量较大会引起稻株倒伏，导致严重减产甚至绝产，刺吸也是其传毒的主要方式。产卵为害，主要由于产卵时其产卵器会刺伤稻株茎叶组织，形成大量伤口，促使水分由刺入点向外散失，同时破坏输导组织。稻飞虱间接诱发水稻病害主要由于其在取食时产生的富含各种糖类、氨基酸类的蜜露，覆盖在稻株上，招致煤烟病菌的滋生（洪晓月和丁锦华，2007）。传播病毒为害是其为害内容的一个重要方面，白背飞虱主要传播的南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice blackstreaked dwarf virus, SRBSDV）(周国辉等, 2010）。
本研究以白背飞虱为模式生物，按照技术路线图展开近零磁场对白背飞虱的磁生物学效应研究。本研究的技术路线图如下：
材料与方法
1．1 供试材料
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1. 材料与方法 3
1．1 供试材料 3
1．2 NZMF发生装置的建立 3
1．3 主要试剂耗材及仪器设备 4
1．3．1 主要试剂耗材 4
1．3．2 仪器设备 4
1．4 白背飞虱在近零磁场中的暴露实验 4
1．5 白背飞虱各项研究测定方法 5
1．5．1 白背飞虱卵期的测定 5
1．5．2 白背飞虱若虫历期的测定 5
1．5．3 白背飞虱成虫翅型分化比测定 5
1．6 SYBR Green荧光定量PCR（qRTPCR）分析 5
1．6．1 引物设计、合成与筛选 5
1．6．2 SYBR Green法实时荧光定量PCR 6
1．6．3 相对表达量的计算 7
1.7 数据处理与分析 7
2. 结果与分析 7
2．1 NZMF对白背飞虱卵期发育的影响 7
2. 2 NZMF对白背飞虱若虫发育历期的影响 8
2．3 NZMF对白背飞虱成虫翅型分化比例的影响 10
2．4 NZMF处理下白背 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
飞虱若虫蜕皮激素、保幼激素合成关键基因的时间动态表达分析——以白背飞虱5龄若虫为例 11
3. 讨论 12
致谢 14
参考文献 15
近零磁场对白背飞虱生长发育和翅型分化的影响研究
引言
引言
结合解剖学、生理物理学、生态学、分子生物学等学科，根据已有的研究，科学家们提出了三种最为流行的磁感受机制，即电磁效应假说（Electromagnetic induction magnetoreception）、磁颗粒假说（Magnetitebased magnetoreception）和依赖光的自由基对假说（Radicalpairs magnetoreception）（Lohmann, 2010; Johnsen and Lohmann, 2005; Gegear et al., 2008; Johnsen and Lohmann, 2008; Kirschvink et al., 2001; Kalmijn and Blakemore, 1978）。其中电磁应效应假说主要解释对象是海洋鱼类，且目前唯一没有获得实验支撑的假说（Johnsen and Lohmann, 2008; Lohmann, 2010; Johnsen and Lohmann, 2005）。而对于昆虫而言，磁颗粒假说和依赖光的自由基对假说更具有说服力（Lohmann, 2010; Diebel et al., 2000; Wiltschko et al., 2010; Kirschvink et al., 2001; Cadiou and McNaughton, 2010; Holland et al., 2008）。
研究发现，地磁场(Geomagnetic field )的强度和方向并非恒定，而是是随时空分布变化，且从赤道附近的最低值~25μT到磁极的最高值~65μT递增，正常地球磁场的平均磁场强度一般在~50μT（Maeda et al., 2012a）。目前，据欧洲宇航局的SWARM地球磁场监测卫星显示，地球磁场的平均强度正以比预估快10倍的速率衰减，尤以西半球最为显著（Sneed, 2014）。异常现象(如磁暴等)也会干扰地磁场的强度。迁徙性动物迁出与迁入地之间的GMF强度差异对动物生理和行为产生的磁场效应仍不明确。因此进行磁生物学研究，尤其开展近零磁场对昆虫的磁生物学效应研究，对于探究昆虫对非生物环境因素的适应性策略和昆虫在地磁场中的进化特点具有重要意义。
白背飞虱作为三种重要飞虱中的类型之一，是一种不完全变态昆虫，一个完整的历期包括卵、若虫和成虫3个发育阶段。而成虫具有翅型分化现象，如长翅、短翅。白背飞虱为植食性昆虫，其寄主最主要的是禾本科植物。为适应非生物因素如温度、营养等，也具有一定的迁飞能力（丁锦华等，2012）。白背飞虱的为害方式主要为刺吸为害、产卵为害和间接诱发水稻病毒和直接传毒诱发水稻病害四种。飞虱的刺吸为害，以成虫和若虫群集于稻丛基部，刺吸茎叶组织汁液，大爆发时期由于虫量较大会引起稻株倒伏，导致严重减产甚至绝产，刺吸也是其传毒的主要方式。产卵为害，主要由于产卵时其产卵器会刺伤稻株茎叶组织，形成大量伤口，促使水分由刺入点向外散失，同时破坏输导组织。稻飞虱间接诱发水稻病害主要由于其在取食时产生的富含各种糖类、氨基酸类的蜜露，覆盖在稻株上，招致煤烟病菌的滋生（洪晓月和丁锦华，2007）。传播病毒为害是其为害内容的一个重要方面，白背飞虱主要传播的南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice blackstreaked dwarf virus, SRBSDV）(周国辉等, 2010）。
本研究以白背飞虱为模式生物，按照技术路线图展开近零磁场对白背飞虱的磁生物学效应研究。本研究的技术路线图如下：
材料与方法
1．1 供试材料
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