重金属污染日益严重,是世界上环境污染问题之一。重金属在食物链中极易传递和富集。重金属主要通过昆虫取食进入虫体,影响甜菜夜蛾的生长繁殖。但目前甜菜夜蛾在受到重金属胁迫后在昆虫体内的分布、对其生长发育以及生殖能力的影响及其影响机制还未见系统研究。本文系统研究了甜菜夜蛾四种常见寄主蔬菜中重金属的累积以及取食含不同镉浓度(0、0.2、3.2、51.2 mg/kg)的人工饲料后甜菜夜蛾体内重金属的分布,镉对其生长发育的影响,最后选取相关差异基因进行分析,主要研究结果如下:1甜菜夜蛾寄主蔬菜重金属含量分析采用原子荧光法检测甜菜夜蛾主要蔬菜寄主(青菜、葱、甘蓝以及芦笋)中铜、铅、镉、铬及汞五种重金属的含量。研究结果显示,4种寄主中汞未检出,铅、镉含量超标。对蔬菜的重金属富集能力分析显示,青菜与甘蓝中铅含量高,葱与芦笋中镉含量较高,甘蓝中铅含量最高,芦笋中铅、镉含量最高;从寄主重金属含量对比中,铜、铅含量青菜、葱及甘蓝最高,镉含量芦笋最高,铬含量甘蓝最高。2镉在甜菜夜蛾各组织中的分布本文研究镉胁迫后甜菜夜蛾体内不同组织所富集镉的含量,探讨幼虫、成虫、雌雄虫体内不同镉浓度(0.2、3.2、51.2 mg/kg)胁迫后各组织镉含量的差异。(1)5龄幼虫中肠的镉累积浓度最高,显著高于脂肪体,极显著高于表皮和血淋巴。(2)在各浓度中腹部的累积浓度显著高于头、胸、足、翅。对于雌雄个体间,相同浓度下,雌虫的头、胸、翅三个组织部位镉含量显著高于雄虫;雌雄虫的腹、足两组织镉含量无显著差异。(3)雄虫腹部组织在各浓度中脂肪体的累积浓度显著高于中肠、血淋巴、精巢;雌虫腹部组织在各浓度中脂肪体与卵巢的累积浓度显著高于中肠、血淋巴。相同镉浓度胁迫下雌虫卵巢的镉含量显著高于雄虫精巢;脂肪体、中肠与血淋巴中镉含量雌雄虫间无显著差异。3镉对甜菜夜蛾生殖的影响不同浓度镉(CK、0.2、3.2、51.2mg/kg)对于连续两代甜菜夜蛾生殖影响:(1)CK、0.2、3.2 mg/kg三种浓度下F1、F2代的存活率没有显著差异,51.2 mg/kg存活率显著低于前三个浓度且F2代显著低于F1代。(2)F1代、F2代的化蛹率随着镉浓度的升高而下降,3.2、51.2 mg/kg的F2代化蛹率与F1代化蛹率差异显著。(3)CK、0.2、3.2 mg/kg的F1代羽化率与F2代无显著差异,51.2 mg/kg的F1代羽化率与F2代差异极显著。(4)F1、F2代的产卵数随着浓度的升高而下降,3.2、51.2 mg/kg的F2代产卵数极显著的低于F1代。为了 了解镉胁迫对雌雄生殖影响的差异,试验将不同浓度胁迫下的成虫相互配对后,研究结果表明,母代雌虫受镉胁迫比雄虫受镉肋迫对产卵量的影响大。对仅雌虫受胁迫后的F2代进行连续胁迫发现:随着镉浓度的上升,F2代的存活率、化蛹率、羽化率和产卵量都下降,且除0.2 mg/kg浓度外,其余浓度各指标受胁迫的均小于不受胁迫的。4镉对甜菜夜蛾基因表达的影响不同镉胁迫对于甜菜夜蛾单雌产卵量有显著影响,并且影响卵巢在发育过程中的形态及超微结构,通过探究卵巢基因的表达可以了解镉胁迫的影响机制。本试验通过转录组测序技术,阐明四种不同镉胁迫下甜菜夜蛾卵巢差异表达基因,探究镉胁迫的影响甜菜夜蛾生殖的分子机制,从脂肪酸合成、氨基酸合成和激素合成通路中筛选相关基因进行实时荧光定量分析表达量进行验证。结果显示:随着浓度的增加脂肪酸合成酶两个相关基因的表达量呈上升趋势,乙酰辅酶A羧化酶两个相关基因的表达量随浓度的升高而下降,脂肪酸合成酶表达量在低浓度0.2mg/kg时最高随着浓度的下降表达量下降;随着浓度的增加酪氨酸蛋白激酶和天冬氨酸转氨酶相关基因的表达量不断上升,多酚氧化酶的表达量随浓度升高而下降;随着浓度的增加类蛋白、载脂蛋白和雌激素硫转移酶的表达量随浓度的升高而升高。