烟粉虱应对短时高温胁迫的机制
为了探讨短时热胁迫对烟粉虱成虫存活、生殖等方面的影响及热激蛋白基因hsp40、hsp70、hsp90在烟粉虱受到热胁迫时所起的作用，观察了烟粉虱成虫经35℃、38℃、41℃分别处理1h和2h后，烟粉虱体内hsp40、hsp70、hsp90相关热激基因的表达及存活和生殖情况。41℃处理2h后，烟粉虱的存活率有轻微的下降，在38℃、41℃处理2h后，烟粉虱单雌产卵量出现了下降。在35℃-41℃的温度区间里，处理1h的条件下，hsp40、hsp70、hsp90的相对表达量呈现上升的趋势。在35℃、38℃、41℃处理2h后，38℃的hsp40， hsp70， hsp90的表达量要高于41℃。当热激基因大量表达时，hsp90的上调幅度始终高于hsp40和hsp70。推测hsp90在烟粉虱抵御短时热胁迫具有重要作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 4
1.1材料 4
1.2 方法 4
1．2．1 短时极端温度胁迫对烟粉虱成虫存活率的影响 4
1．2．2 短时极端温度胁迫对成虫生殖力的影响 4
1．2．3 短时极端温度胁迫对烟粉虱热激蛋白相关基因的影响 4
1．2．4 烟粉虱总RNA提取和cDNA第1链的合成 4
1．2．5短时极端温度胁迫后烟粉虱成虫hsp40、hsp70、hsp90基因表达量 5
1 . 3 数据处理 5
2 结果与分析 6
2 . 1极端温度对成虫存活率的影响 6
2．2 极端温度对成虫生殖力的影响 7
2．3 极端温度对烟粉虱热激蛋白相关基因的影响 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献： 11
烟粉虱应对短时高温胁迫的机制
引言
引言：烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)又名棉粉虱、甘薯粉虱，属半翅目，粉虱科。1889在希腊的烟草上首次发现，所以被人们称为烟粉虱Bemisia tabaci (Gennad *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
ius)。目前广泛分布于全球除南极洲外90多个国家和地区。在我国上世纪90年代中后期B型烟粉虱传入后，迅速扩散并在很多地方爆发成灾。到2003年的时候，我国又发现了Q型烟粉虱[1,2,3]。
近年来，通过烟粉虱分子种系发生和不同遗传群之间的杂交试验表明，烟粉虱是一个至少有34个隐种的物种复合体[4,5]。我国主要存在两种类型的入侵烟粉虱：Mediterranean(简称MED)和Middle EastAsia Minor 1 (简称MEAM1)。这两种入侵烟粉虱的危害性和入侵性最强。在以前的研究中，人们称呼MED为Q型烟粉虱，MEAM1为B型烟粉虱。
B型烟粉虱起源于地中海—小亚细亚地区，并且传播到世界大多数地方，被认为是世界上危害性最大的农业害虫。伴随观赏性植物和其他植物的运输，该害虫在上世纪90年代初期入侵到澳大利亚，上世纪90年代中期入侵我国，并通过取食植物汁液和传播病毒迅速扩展危害[6]，危害多种农作物，农业生产造成极大的损失。造成这种危害的原因主要是B型烟粉虱的寄主植物的种类多，产卵量大，抗药性强，同时其还能传播多种植物病毒，给防治带来了较大的困难。Q型烟粉虱在2003年的时候，在我国的云南昆明首次发现，随后，Q型烟粉虱在我国迅速的传播，短短的几年时间，已经成功入侵了除了西藏等少数省区外的所有省区。根据最近几年的观测， Q型烟粉虱正在逐渐的取代B型烟粉虱。入侵生物往往需要具有更强的耐受力来取代本地物种或另一种入侵生物。
烟粉虱一生要经历卵、若虫及成虫三个阶段。烟粉虱的若虫共分为四龄，其中，1龄若虫可做短距离爬行，其他各龄若虫长有红色眼点，不食不动，类似于全变态昆虫的蛹阶段，故此称其为“伪蛹”。
烟粉虱主要通过以下三种方式危害之物：（1）吸取植物汁液。烟粉虱的若虫为黄色，扁椭圆形。若虫共分为四龄，一般固定于寄主背面叶片吸食汁液。其口器为刺吸式口器，通过刺吸植物的韧皮部来吸食植物的汁液。同时，其若虫还会从虫体的后部分泌蜜露，从而使霉菌生长，影响植物的长势，使植物的正常光合作用受阻[7]。（2）传播植物病毒。烟粉虱是重要的双生病毒科（Geminivirdiae）菜豆金黄花叶病毒属（Begomovirus）唯一传播媒介，这些病毒对农业生产的危害很大，往往会对葫芦科、锦葵科、茄科、豆类和大戟科的植物造成减产甚至绝收。（3）导致植物发育不规则。烟粉虱在取食植物汁液的时候，会向植物体内分泌唾液，而烟粉虱的唾液中含有一些化学物质可以引起植物的生理变化，比如说，葫芦科的银叶反应，番茄的不规则成熟。
温度是影响昆虫地理分布和扩散，生长发育、繁殖及存活等具有重要影响。温度过高或过低都会对昆虫生长发育产生不利影响。这种温度对昆虫生长发育产生不利影响的现象即为温度胁迫。温度过高引起昆虫的死亡。温度降低则造成昆虫体内代谢急剧下降，从而处于昏迷状态，或体液大量冰冻和结晶，生理结构遭到破坏或因毒物积累而死亡。
高温会阻碍昆虫的生长发育，高温的时候昆虫不能完全发育[8]。在粘虫的相关研究中也有这个发现[9]。在很多的研究中表明， 卵、幼虫和蛹期的发育速率与温度的关系均呈Ｓ型曲线。高温也会影响昆虫的发育历期，使发育历期延长。在南美斑潜蝇中，经过高温处理后发现，它的卵期与对照组相比，随着温度的升高而延长[10]。
高温会对昆虫的存活率产生较大的影响。随着温度的升高，昆虫的存活率逐渐下降。在小地老虎的研究中表明，在35℃下，小地老虎的卵、幼虫及蛹的存活率急剧下降，雌蛾几乎不产卵[8]。
昆虫的生殖需要处在一个适宜的环境温度，在这个适宜的环境温度内，昆虫的生殖 力随着温度的升高而增强。但是，如果超过了这个温度，昆虫的生殖力随着温度的升高而迅速下降。如小地老虎成虫产卵的适宜温度为l5~22℃，当平均温度高于26℃时，其交配率下降当平均温度达30℃时，成虫不能产卵。在32℃高温度下，成虫寿命短，特别是雄虫精子不能发育形成，或失去活力，也影响交配行为，而引起雌虫产下的卵多为未受精卵[8]。
昆虫在应对高温胁迫的时候，其体内的分子机制也起着至关重要的作用，如热激蛋白（Heat stress protein, HSP）的诱导表达。热激蛋白是生物体在应激条件下产生的一种应激蛋白，具有分子伴侣功能和后天耐受性功能，是许多生物体应对温度胁迫最重要的一类蛋白，广泛参与各种生理代谢途径，在生物体抗逆反应中起着重要作用[11~16]。研究昆虫对温度胁迫的耐受性差异，有助于掌握高温对昆虫影响的机理。揭示高温胁迫作用下昆虫的应激和适应机制，从而在利用高温防治害虫时做到有效放矢。
热激蛋白是1962年Rittossa[17]在研究果蝇唾液腺时发现的。它是生物体在受环境胁迫时产生并藉此防止细胞免受胁迫和修复正在遭受的胁迫伤害.大多数热激蛋白的研究是以微生物动物材料为主,有关植物热激反应的研究起步较晚，80年代初期才开始研究高等植物中的热激蛋白.1982年,在美国冷泉召开第1届研究热激蛋白的国际会议,从此,世界上对热激蛋白的研究蓬勃发展起来[18]。热激蛋白在生物体中有多种作用：（1）提高生物体的耐热能力。生物体通过大量快速的表达热激蛋白，是生物体在极短的时间里获得了较强的耐热性，协助生物体抵抗不利环境。不同生物耐热性相关的是不同的。果蝇细胞在受到高温, hsp70是主要的参与耐热性产生的蛋白。在酵母细胞中,主要负责耐热性的是hsp104。（2）充当分子伴侣功能。在热胁迫的条件下，热激蛋白作为伴侣蛋白与变型蛋白相结合，维持它们的折叠状态。（3）抗氧化作用。热激蛋白可抑制产生氧自由基的关键酶即NADPH氧化酶,通过反馈作用减少氧自由基的产生,从而起到抗氧化作用。从而对细胞具有保护作用[1921]。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 4
1.1材料 4
1.2 方法 4
1．2．1 短时极端温度胁迫对烟粉虱成虫存活率的影响 4
1．2．2 短时极端温度胁迫对成虫生殖力的影响 4
1．2．3 短时极端温度胁迫对烟粉虱热激蛋白相关基因的影响 4
1．2．4 烟粉虱总RNA提取和cDNA第1链的合成 4
1．2．5短时极端温度胁迫后烟粉虱成虫hsp40、hsp70、hsp90基因表达量 5
1 . 3 数据处理 5
2 结果与分析 6
2 . 1极端温度对成虫存活率的影响 6
2．2 极端温度对成虫生殖力的影响 7
2．3 极端温度对烟粉虱热激蛋白相关基因的影响 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献： 11
烟粉虱应对短时高温胁迫的机制
引言
引言：烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)又名棉粉虱、甘薯粉虱，属半翅目，粉虱科。1889在希腊的烟草上首次发现，所以被人们称为烟粉虱Bemisia tabaci (Gennad *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
ius)。目前广泛分布于全球除南极洲外90多个国家和地区。在我国上世纪90年代中后期B型烟粉虱传入后，迅速扩散并在很多地方爆发成灾。到2003年的时候，我国又发现了Q型烟粉虱[1,2,3]。
近年来，通过烟粉虱分子种系发生和不同遗传群之间的杂交试验表明，烟粉虱是一个至少有34个隐种的物种复合体[4,5]。我国主要存在两种类型的入侵烟粉虱：Mediterranean(简称MED)和Middle EastAsia Minor 1 (简称MEAM1)。这两种入侵烟粉虱的危害性和入侵性最强。在以前的研究中，人们称呼MED为Q型烟粉虱，MEAM1为B型烟粉虱。
B型烟粉虱起源于地中海—小亚细亚地区，并且传播到世界大多数地方，被认为是世界上危害性最大的农业害虫。伴随观赏性植物和其他植物的运输，该害虫在上世纪90年代初期入侵到澳大利亚，上世纪90年代中期入侵我国，并通过取食植物汁液和传播病毒迅速扩展危害[6]，危害多种农作物，农业生产造成极大的损失。造成这种危害的原因主要是B型烟粉虱的寄主植物的种类多，产卵量大，抗药性强，同时其还能传播多种植物病毒，给防治带来了较大的困难。Q型烟粉虱在2003年的时候，在我国的云南昆明首次发现，随后，Q型烟粉虱在我国迅速的传播，短短的几年时间，已经成功入侵了除了西藏等少数省区外的所有省区。根据最近几年的观测， Q型烟粉虱正在逐渐的取代B型烟粉虱。入侵生物往往需要具有更强的耐受力来取代本地物种或另一种入侵生物。
烟粉虱一生要经历卵、若虫及成虫三个阶段。烟粉虱的若虫共分为四龄，其中，1龄若虫可做短距离爬行，其他各龄若虫长有红色眼点，不食不动，类似于全变态昆虫的蛹阶段，故此称其为“伪蛹”。
烟粉虱主要通过以下三种方式危害之物：（1）吸取植物汁液。烟粉虱的若虫为黄色，扁椭圆形。若虫共分为四龄，一般固定于寄主背面叶片吸食汁液。其口器为刺吸式口器，通过刺吸植物的韧皮部来吸食植物的汁液。同时，其若虫还会从虫体的后部分泌蜜露，从而使霉菌生长，影响植物的长势，使植物的正常光合作用受阻[7]。（2）传播植物病毒。烟粉虱是重要的双生病毒科（Geminivirdiae）菜豆金黄花叶病毒属（Begomovirus）唯一传播媒介，这些病毒对农业生产的危害很大，往往会对葫芦科、锦葵科、茄科、豆类和大戟科的植物造成减产甚至绝收。（3）导致植物发育不规则。烟粉虱在取食植物汁液的时候，会向植物体内分泌唾液，而烟粉虱的唾液中含有一些化学物质可以引起植物的生理变化，比如说，葫芦科的银叶反应，番茄的不规则成熟。
温度是影响昆虫地理分布和扩散，生长发育、繁殖及存活等具有重要影响。温度过高或过低都会对昆虫生长发育产生不利影响。这种温度对昆虫生长发育产生不利影响的现象即为温度胁迫。温度过高引起昆虫的死亡。温度降低则造成昆虫体内代谢急剧下降，从而处于昏迷状态，或体液大量冰冻和结晶，生理结构遭到破坏或因毒物积累而死亡。
高温会阻碍昆虫的生长发育，高温的时候昆虫不能完全发育[8]。在粘虫的相关研究中也有这个发现[9]。在很多的研究中表明， 卵、幼虫和蛹期的发育速率与温度的关系均呈Ｓ型曲线。高温也会影响昆虫的发育历期，使发育历期延长。在南美斑潜蝇中，经过高温处理后发现，它的卵期与对照组相比，随着温度的升高而延长[10]。
高温会对昆虫的存活率产生较大的影响。随着温度的升高，昆虫的存活率逐渐下降。在小地老虎的研究中表明，在35℃下，小地老虎的卵、幼虫及蛹的存活率急剧下降，雌蛾几乎不产卵[8]。
昆虫的生殖需要处在一个适宜的环境温度，在这个适宜的环境温度内，昆虫的生殖 力随着温度的升高而增强。但是，如果超过了这个温度，昆虫的生殖力随着温度的升高而迅速下降。如小地老虎成虫产卵的适宜温度为l5~22℃，当平均温度高于26℃时，其交配率下降当平均温度达30℃时，成虫不能产卵。在32℃高温度下，成虫寿命短，特别是雄虫精子不能发育形成，或失去活力，也影响交配行为，而引起雌虫产下的卵多为未受精卵[8]。
昆虫在应对高温胁迫的时候，其体内的分子机制也起着至关重要的作用，如热激蛋白（Heat stress protein, HSP）的诱导表达。热激蛋白是生物体在应激条件下产生的一种应激蛋白，具有分子伴侣功能和后天耐受性功能，是许多生物体应对温度胁迫最重要的一类蛋白，广泛参与各种生理代谢途径，在生物体抗逆反应中起着重要作用[11~16]。研究昆虫对温度胁迫的耐受性差异，有助于掌握高温对昆虫影响的机理。揭示高温胁迫作用下昆虫的应激和适应机制，从而在利用高温防治害虫时做到有效放矢。
热激蛋白是1962年Rittossa[17]在研究果蝇唾液腺时发现的。它是生物体在受环境胁迫时产生并藉此防止细胞免受胁迫和修复正在遭受的胁迫伤害.大多数热激蛋白的研究是以微生物动物材料为主,有关植物热激反应的研究起步较晚，80年代初期才开始研究高等植物中的热激蛋白.1982年,在美国冷泉召开第1届研究热激蛋白的国际会议,从此,世界上对热激蛋白的研究蓬勃发展起来[18]。热激蛋白在生物体中有多种作用：（1）提高生物体的耐热能力。生物体通过大量快速的表达热激蛋白，是生物体在极短的时间里获得了较强的耐热性，协助生物体抵抗不利环境。不同生物耐热性相关的是不同的。果蝇细胞在受到高温, hsp70是主要的参与耐热性产生的蛋白。在酵母细胞中,主要负责耐热性的是hsp104。（2）充当分子伴侣功能。在热胁迫的条件下，热激蛋白作为伴侣蛋白与变型蛋白相结合，维持它们的折叠状态。（3）抗氧化作用。热激蛋白可抑制产生氧自由基的关键酶即NADPH氧化酶,通过反馈作用减少氧自由基的产生,从而起到抗氧化作用。从而对细胞具有保护作用[1921]。
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