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木薯是世界近9亿人口的主粮和重要的工业原料。朱砂叶螨是木薯四大有害生物之一,药剂防治很难。培育与利用抗虫品种是国内外公认的最经济、最有效、最简便的带有方向性的害虫防治途径。研究表明,农业害螨抗氧化酶的活性与其寄主适应性关系密切,转录因子Nrf2(Nuclear factor(erythroid-derived 2)-like 2)对脊椎动物抗氧化酶的调控起关键作用,但迄今为止尚未见Nrf2调控害虫(螨)抗氧化酶相关报道。因此,本研究首次从朱砂叶螨体内克隆TcNrf2,研究诱导、抑制TcNrf2分别对朱砂叶螨死亡率、抗氧化酶基因表达量和酶活性的影响,初步解析TcNrf2对朱砂叶螨抗氧化酶的调控功能,为深入阐明木薯抗螨分子机理及抗螨木薯新种质创制与分子设计育种提供理论依据。本研究取得的主要研究结果如下:1.首次克隆获得朱砂叶螨转录因子基因TcNrf2。经由5‘和3’RACE-PCR、片段拼接和cDNA克隆获得朱砂叶螨转录因子TcNrf2 cDNA序列。测序结果表明TcNrf2基因编码区大小为1950bp,并进一步通过生物信息学分析确定克隆得到的基因即为朱砂叶螨转录因子TcNrf2。2.发现脊椎动物的Nrf2抑制剂鸦胆子苦醇(BA)和视黄酸(RA)、Nrf2激活剂特丁基对苯二酚(TBHQ)和二噻环戊二烯硫酮(D3-T)对朱砂叶螨具有亚致死效应。取食抗、感螨木薯品种1d、4d、8d后的朱砂叶螨死亡率均随抑制剂和激活剂处理浓度的升高而升高。取食抑制剂BA、抑制剂RA、激活剂TBHQ、激活剂D3T处理的感螨木薯品种BRA900和抗螨木薯品种C1115叶片1d、4d、8d后的朱砂叶螨死亡率分别为 3.33%-20.96%和 3.33%-64.76%、3.33%-9.85%和 3.33%-38.71%、3.33%-1 1.54%和 3.33%-51.06%、3.33%-9.92%和 6.67%-52.40%,均显著高于对照(P<0.05),其中取食1.25μM BA、RA、TBHQ、D3T处理1d、4d、8d后的朱砂叶螨死亡率与对照差异最小(P<0.05),可作为后续qPCR测定的最适宜处理浓度。3.发现Nrf2抑制剂和激活剂能分别显著抑制和提高朱砂叶螨TcNrf2、超氧化物歧化酶(TcSOD)、过氧化氢酶(TcCAT)、过氧化物酶(TcPOD)、多酚氧化酶(TcPPO)的基因表达量(P<0.05),但抑制剂RA对朱砂叶螨TcNrf2、TcSOD、TcC4T、TcPOD和TcPPO的基因表达量无显著影响(P<0.05)。抑制剂BA处理后,取食抗、感木薯品种叶片1d、4d和8d后的朱砂叶螨TcNrf2、TcSOD、TcC4T、TcPOD、TcPPO的基因表达量均显著降低(P<0.05),并且取食Cl 115叶片后降低幅度更大,分别降低为对照的 0.36 倍-0.38 倍、3.23 倍-3.85 倍、2.68 倍-3.13 倍、3.23 倍-3.85 倍、2.78倍-3.45倍,而用激活剂TBHQ和D3T分别处理时,取食抗、感木薯品种叶片ld、4d和8d后的朱砂叶螨TcNrf2、TcSOD、TcCAT、TcPOD和TcPPO的基因表达量均显著提高(P<0.05),并且取食BRA900后提高幅度更大,分别显著提高至取食前的2.46-2.5 1 倍和 2.36-2.41倍;3.65-3.71 倍和 3.82 倍-3.86 倍;3.88 倍-3.92 倍和 3.72 倍-3.76 倍;3.19 倍-3.34 倍和 3.22 倍-3.56 倍;3.08 倍-3.15 倍和 3.01倍-3.21倍。4.发现抑制剂、激活剂对朱砂叶螨抗氧化酶活性的影响与对基因表达量的影响具有一致性。抑制剂BA能显著降低朱砂叶螨SOD、CAT、POD和PPO的酶活性,激活剂TBHQ和D3T能显著提高朱砂叶螨SOD、CAT、POD和PPO的酶活性,但抑制剂RA对朱砂叶螨SOD、CAT、POD和PPO的酶活性无显著影响(P<0.05)。抑制剂BA处理后,取食抗、感木薯品种叶片1d、4d和8d后的朱砂叶螨SOD、CAT、POD、PPO的基因表达量均显著降低(P<0.05),并且取食C1115叶片后降低幅度更大,分别降低为对照的3.41倍-4.15倍、3.96倍-4.72倍、3.01-3.80倍、3.80倍-4.15倍,而用激活剂TBHQ和D3T分别处理时,取食抗、感木薯品种叶片1d、4d和8d后的朱砂叶螨SOD、CAT、POD、PPO的基因表达量均显著提高(P<0.05),并且取食BRA900后提高幅度更大,分别显著提高至取食前的2.82倍-2.92 倍和 3.24 倍-3.46 倍、3.58 倍-3.67 倍和 3.32 倍-3.41 倍、2.51 倍-2.81 倍和 2.96倍-3.18 倍、2.57 倍-2.70 倍和 2.58 倍-2.69倍。本研究克隆获得了朱砂叶螨TcNrf2全长序列,并进一步从转录水平证实抑制和激活转录因子TcNrf2的表达对下游抗氧化酶基因表达的影响,以期为将来把TcNrf2作为害虫(螨)防治靶标和可能的新的基因资源应用于作物抗虫(螨)分子设计育种提供理论依据。