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温度对小菜蛾飞行能力的分子调控机制--岳雷
2021年05月28日 13:37

大家好,我是来自害虫综合防治研究室的博士后岳雷,今天我想和大家分享的内容是温度对小菜蛾飞行能力的分子调控机制。众所周知,小菜蛾是一种世界性的十字花科蔬菜重要害虫,其每年对全球造成的经济损失高达40-50亿美元。多方面的证据均表明小菜蛾是一种兼性迁飞害虫,每年在我国北方发生严重危害的小菜蛾,主要是南方越冬个体随早春气流长距离迁飞而来。小菜蛾的迁飞不利于生产上对其发生动态进行准确测报。因此,明确小菜蛾长距离迁飞的机制对于该虫的综合防控具有十分重要的意义。

研究发现,小菜蛾的飞行能力受环境温湿度和寄主营养等多种因素的影响,其中温度对小菜蛾飞行能力的影响最为显著。然而,关于温度调控小菜蛾飞行能力的分子和代谢机制,目前还报道不多。自博后入站以来,本人主要利用了转录组和代谢组学联合分析的技术,并基于室内飞行磨吊飞的方法研究了不同发育温度下小菜蛾飞行能力差异的分子和代谢机制。研究结果表明,幼虫发育温度显著影响了小菜蛾成虫的飞行能力,如,相较于23℃的常温饲养,15℃下饲养的小菜蛾成虫,其24 h飞行距离和飞行时间显著延长,而与之相反,30℃下发育而成的小菜蛾,其飞行能力则显著较弱。随后,利用转录组学技术,我们筛选了不同处理组别小菜蛾的体内差异表达基因。结果发现,具有不同飞行能力的小菜蛾体内表达差异的基因主要涉及飞行肌的发育、神经信号的转导、能源物质的代谢和组蛋白的修饰等多个过程。代谢组分析结果也表明,与常温组别相比,低温下发育的小菜蛾体内大多数碳水化合物和脂肪酸的含量显著较高。基于上述结果,我们推测,发育温度可能是通过调控小菜蛾体内飞行能源物质的累积过程最终导致了其飞行能力的差异。进一步地,通过对基因和代谢物的表达水平进行相关性分析,我们鉴定出一种可能调控小菜蛾飞行能力的潜在靶标基因,即过氧化物酶体增殖因子活化受体(Peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)基因。已有研究报道,该基因在调控生物脂质代谢和能量收支平衡过程中发挥着重要作用,而关于PPAR基因在小菜蛾飞行能力调控中扮演着何种角色,以及该基因如何影响小菜蛾飞行能量代谢,均是我们下一步计划重点开展的内容。

以上就是今天我想和大家分享的全部内容,感谢收听,祝大家工作顺心,万事如意!

撰稿人:岳雷;审核人:秦文韬;部门:害虫综合防治研究室

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