寄主植物对甜菜夜蛾核型多角体病毒感染宿主的影响.pdf

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1、学校代码：10264研究生学号：M150110168上海海洋大学硕士学位论文寄主植物对甜菜夜蛾核型多角体题目：病毒感染宿主的影响EffectofHostPlantsontheInfectionofSpodopteraexigua英文题目：MultipleNucleopolyhedrovirus(SeMNPV)toHostLarvae专业：生物学研究方向：昆虫生理生化姓名：郭玲指导教师：蒋杰贤二O一八年五月二十四日I上海海洋大学博/硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注李家乐上海海洋大学教授主席张德福上海农科院畜牧所研究员委员李震上海农科院畜

2、牧所研究员委员刘惠莉上海农科院畜牧所研究员委员郑洪建上海农科院林果所研究员委员范晓芬上海市农业科学院助理研究员答辩秘书上海农科院华漕院区2018年5月答辩地点答辩日期机关大楼二楼会议室25日II本研究得到国家自然科学基金面上项目《寄主植物对甜菜夜蛾核型多角体病毒感染宿主的影响和机理》(编号31672083)的资助III寄主植物对甜菜夜蛾核型多角体病毒感染宿主的影响摘要探索植物、植食性昆虫和昆虫病毒之间的相互作用关系，是生态学和昆虫学关注的焦点之一。本文以“寄主植物、甜菜夜蛾、核型多角体病毒”为研究目标，着重探讨以下几个问题：1）植物化学物质对病毒致死昆

3、虫的影响；2）植物如何影响病毒感染夜蛾中肠组织、围食膜结构及中肠基因的表达量。主要结果如下：1.为探明寄主植物对病毒感染宿主的生态学效应，用叶碟法测试了取食3种植物和人工饲料（对照）的昆虫对病毒的易感性，并统计分析取食不同食物的幼虫感染病毒后的病亡情况。结果显示：食物资源、病毒剂量以及两者的交互效应，显著影响幼虫病亡率和幸存时间，幼虫病亡率随幸存时间的延长而降低；病毒经蕹菜感染幼虫后半致死剂量最高（1222.4OBs/幼虫），而在黄豆上的半致死剂量与人工饲料的无显著差异，分别为110.5、107.6OBs/幼虫。指数模型模拟结果表明：病毒对幼虫的半致死

4、剂量，随叶片中总酚含量和过氧化物酶活性的升高而升高，而随其他4种酶活性值的升高而降低。本研究揭示，取食黄豆后，病毒对昆虫的致病力最强，而取食蕹菜后，这种致病力最弱；植物叶片中总酚和过氧化物酶抑制病毒对甜菜夜蛾的致病力，而过氧IV化氢酶、超氧化物歧化酶、内切几丁质酶和外切几丁质酶增强这种致病力。2.为阐明寄主植物对病毒感染宿主的生理效应，利用体式显微镜观察甜菜夜蛾感毒前后围食膜在不同时间点的变化，以及采用石蜡切片法探究取食不同寄主植物和人工饲料的中肠组织病理变化。结果表明：无论取食何种食物，感毒后的围食膜，由无色透明、具有弹性的圆桶状结构，变成乳白色、弹

5、性降低的单片状结构，且围食膜受损坏程度随感毒后时间的推移而加重，最后变成无弹性的碎片；取食人工饲料和黄豆的幼虫，病毒对其中肠组织的破坏程度最大，而甘蓝次之、蕹菜最小。该部分研究认为，寄主植物能够影响病毒破坏宿主中肠组织。3.为进一步验证寄主植物对病毒感染宿主的生理效应，分别剖取了取食3种植物和人工饲料的甜菜夜蛾幼虫感毒前后的围食膜，通过电镜扫描进一步观察了不同处理的围食膜超微结构。结果表明：在7个观察时间点（感毒后1、2、3、6、12、24、48h），取食饲料的幼虫，在感毒后1h时，围食膜有孔洞出现，2h时，围食膜恢复且未被发现孔洞，从3h开始，围食膜

6、又被逐渐破坏；取食黄豆的幼虫，在感毒后1、2h时，围食膜破坏依次加重，而在3h时，其被破坏的程度降低，在感毒后6-12h内，这种破坏程度又逐渐加重；取食甘蓝的幼虫，在感毒后前3h内，感毒幼虫围食膜破坏程度加大，6h时减弱，感毒后12h时，围食膜破坏又加重；取食蕹菜的幼虫，感毒后前6h内，围食膜破坏程度V逐渐加重，12h时减弱，24h时破坏程度又加重。此外，还发现感毒后24、48h时，取食饲料的感毒幼虫围食膜孔洞最大，取食黄豆、甘蓝和蕹菜的依次减弱；病毒经饲料、黄豆、甘蓝和蕹菜感染幼虫后，幼虫围食膜出现孔洞的时间点分别为感毒后第1、2、2、3h，修复时间

7、点分别在2、3、6、12h。由此可见，寄主植物能够引起感毒宿主围食膜结构不同程度的变化。4.为揭示病毒影响宿主的分子效应，构建了48h感毒（48hD）和48h未感毒（48hW）甜菜夜蛾中肠转录组，利用IlluminaHiSeq测7序平台，获取了感毒和未感毒幼虫CleanReads分别为4.346×10、74.248×10条，占RawReads的98.65、98.66%；获得74,066条unigene，有3,265条unigene被共同注释到NR、GO、KEGG、EggNOG和Swissprot等5种数据库。有11,584条注释到GO分类，参与到免疫过

8、程的unigene有243条。5,526条unigene注释到KEGG，在KEGG代谢中参与细