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两种氨基酸对寄主型棉蚜生物学特性的影响【字数:6958】

2024-02-24 17:53编辑: www.jxszl.com景先生毕设
以全人工饲料为对照组,研究了棉花型和瓜型棉蚜共四个基因型(non5、non1、mh5、h1)在全氨基酸、缺少组氨酸、缺少缬氨酸的人工饲料上的生物学特征,得到了棉蚜种群的平均寿命、净增殖率、内禀增长率。结果显示,组氨酸和缬氨酸的缺失会对不同基因型的棉蚜产生不同的影响。总体来说,组氨酸的缺失会提高non1型和h1型棉蚜的平均寿命,但会造成non5型和non1型棉蚜的内禀增长率大幅下降;缬氨酸的缺失会缩短non5型和mh5型棉蚜的平均寿命,同时对mh5和h1型棉蚜的内禀增长率也会产生负面影响,但缺乏缬氨酸会增加non5型种群的繁殖能力。不同基因型棉蚜对氨基酸的需求不同,并且棉花型棉蚜对组氨酸的需求高,黄瓜型棉蚜对缬氨酸的需求高。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言(或绪论)1
1材料与方法1
1.1材料 2
1.1.1试供棉蚜2
1.1.2人工饲料2
1.2方法 3
1.2.1饲料配制方法3
1.2.2 实验棉蚜饲养方法3
1.2.3对照组和实验组的建立3
1.2.4 人工饲料上棉蚜生命表的组建3
2结果与分析4
2.1各基因型蚜虫在缺组氨酸或缬氨酸人工饲料上的平均寿命4
2.2各基因型蚜虫在缺组氨酸或缬氨酸人工饲料上的净增殖率5
2.3 各基因型蚜虫在缺组氨酸或缬氨酸人工饲料上的内禀增长率6
3讨论 6
致谢7
参考文献8
两种氨基酸对寄主型棉蚜生物学特性的影响
引言
棉蚜Aphis gossypii Glover是世界性的重要害虫,通过取食和传播病毒病严重为害棉花等多种农作物。棉蚜种群具有明显的分化,它们在年生活史、寄主利用及迁飞能力上均存在显著分化,并且棉蚜种群的分化可能与其体内共生菌有关[12]。棉蚜在寄主利用能力上已分化成棉花型和瓜型等寄主专化型[3]。几乎所有的蚜虫都含有共生菌,并且两者在长期的进化过程中建立了完美的互利共生关系,这种共生关系已经持续了0.32.7亿年[1]。共生菌包 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
括原生共生菌和次级共生菌,其中原生共生菌是昆虫不可缺少的一部分。原生共生菌Buchnera能够合成蚜虫必需氨基酸和其他营养物质,从而促使蚜虫能在营养不全的寄主上生活。蚜虫对寄主利用能力的分化,这是否与其体内共生菌有关,这还没有明确的结果。
但已经有许多证据表明[2],在共生条件下,胞内共生菌能为蚜虫提供必需氨基酸、提供脂类及固醇、提供维生素、提供能源、氨解毒作用。有试验对布赫纳氏菌Buhcnera菌基因组的研究已经证实这种细菌具有合成必需氨基酸的能力[4]。在蚜科的不同种类中,用于编码亮氨酸生物合成酶的基因leuABCD和用于编码色氨酸生物合成中的酶的基因trpEG都存在于蚜虫体内共生菌中,并能定位到质粒上。这两个质粒分别被称为亮氨酸质粒和色氨酸质粒。
利用含同位素的营养液饲喂,高温胁迫或抗生素等方法去除蚜虫体内共生菌的大量研究均证明,布赫纳氏菌的主要功能是为宿主蚜虫提供多种必需氨基酸。Prosser和Douglas研究表明[5],去除布赫纳氏菌的豌豆蚜虫体内蛋白质含量约减少20%,非必需氨基酸(自由氨基酸)含量约增加40%;去除布赫纳氏菌的黑豆蚜Aphis fabae对色氨酸的同化率仅为38%,但正常蚜虫对色氨酸的同化率为98%。这些试验数据表明,蚜虫具有高效的必需氨基酸代谢系统,正是由于缺少某种必需氨基酸,才使得去除共生菌后的蚜虫体内蛋白合成受限,并且导致自由氨基酸的含量增加。
目前国内外的研究主要集中于蚜虫体内的共生菌与其寄主专化型的形成机制之间的联系,蚜虫与Buchnera互利共生;Buchnera充分供给蚜虫不能从外界获得的各种营养物质,从而满足蚜虫生存和繁殖的需要;同样,Buchnera离开蚜虫也不能存活。国外学者[4]通过分子生物学方法对一些蚜虫体内的Buchnera进行了深入研究,发现共生菌全序列基因组大大缩小,但保留了多数必需氨基酸合成的基因。但具体到蚜虫体内因共生菌合成的必需氨基酸和其他营养物质与蚜虫的寄主专化型之间的关系,并未有足够数量与具体详细的研究。前人的研究表明,棉花型和瓜型棉蚜体内的Buchnera种群密度存在显著差异,表现为瓜型棉蚜的显著高于棉花型棉蚜的[6]。原生共生菌种群密度的不同,很可能会引起棉花型和瓜型棉蚜对氨基酸需求的差异。因此,本实验综合运用昆虫生态学的理论和方法,研究不同的寄主专化型棉蚜在含不同氨基酸的人工饲料[7]上的生物学特性,研究结果将有助于揭示棉蚜寄主专化性的形成机制。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试供棉蚜
实验所用棉蚜为2016年9月采自南京市田间的棉花和黄瓜上寄主上,经微卫星位点多态性检测,确定出4个基因型,其分别为采自棉花上的non1、non5,和采自黄瓜上的h1和mh5。各基因型分别在在室内25oC下饲养。室内饲养方法为:挑母蚜于培养皿内的离体寄主叶片(黄瓜与棉花)上饲养,每皿10头左右。培养皿内放置一片寄主叶片,寄主叶片叶柄用含有营养液的脱脂棉包裹,以防叶片萎蔫,皿中叶片每34天更换一次,保证叶片新鲜。培养皿用保鲜膜密封,以防蚜虫逃出,并用昆虫针扎孔以透气。待母蚜产出新的子蚜时挑于新的培养皿,将母蚜产出仔蚜后挑仔蚜10头于新的叶片上,仔蚜长至成蚜产仔后,同样方法饲养仔蚜,饲养棉蚜反复至待用。
1.1.2 人工饲料
参照人工饲料配方[7],配制相应缺氨基酸的人工饲料。人工饲料营养液成分主要为:无菌水;蔗糖;维生素c;无机盐:磷酸二氢钾,氯化镁,氯化铜,硫酸锌,氯化铁;B组维生素:维生素B1,维生素B3,维生素B5,维生素B6,维生素B7叶酸等;氨基酸成分:组氨酸,精氨酸,赖氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,甲硫氨酸,苯丙氨酸,苏氨酸,色氨酸,缬氨酸,丙氨酸,天冬酰胺,天冬氨酸,半胱氨酸,谷氨酸,谷氨酰胺,甘氨酸,脯氨酸,丝氨酸,酪氨酸。
由于时间有限的原因,本实验只完成了在缺少缬氨酸(Val)和组氨酸(His)这两种氨基酸的人工营养液饲养条件下,实验棉蚜的生物学特性。
1.2 方法
1.2.1饲料配制方法

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