本文主要研究热锻炼后稻纵卷叶螟幼虫对高温的适应能力，以及热激蛋白的表达水平。研究结果表明，经过热锻炼后稻纵卷叶螟低龄幼虫在36和41℃下的存活率显著提高，但尚不能在该高温条件下长期存活。稻纵卷叶螟幼虫体内热激蛋白hsp70和90基因的表达量表现为头胸部高于腹部，并且热锻炼品系体内的hsp70和hsp90表达量在39℃高温下热击一小时处理后显著提高，且高于非锻炼品系热击后的表达量。由此推测，稻纵卷叶螟幼虫热适应能力提高的过程有热激蛋白参与，并且其头胸部比腹部对热胁迫更为敏感。稻纵卷叶螟幼虫可通过改变其体内热激蛋白含量来抵御高温胁迫，提高其热适应能力。研究结果将有利于揭示稻纵卷叶螟在全球变暖形势下不断暴发的根由。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1材料与方法 3
1.1供试昆虫饲养 3
1.2稻纵卷叶螟幼虫高温锻炼 3
1.3高温锻炼品系再受热击后存活率测定 3
1.4 热激蛋白表达量的测定 4
1.4.1 幼虫热击处理 4
1.4.2解剖收样 4
1.4.3总RNA提取 4
1.4.4 cDNA合成 5
1.4.5实时荧光定量PCR 6
1.5数据处理方法 6
2结果与分析 7
2.1稻纵卷叶螟幼虫热适应能力测定 7
2.1.1高温锻炼品系在36℃下的存活率 7
2.1.2高温锻炼品系在41℃下的存活率 8
2.2稻纵卷叶螟幼虫不同部位总RNA提取质量的检测 9
3. 小结 10
参考文献 11
图1 稻纵卷叶螟一龄幼虫高温锻炼品系与非锻炼品系在36℃高温下连续处理不同时长下的存活率 7
图2 稻纵卷叶螟二龄幼虫高温锻炼品系与非锻炼品系在36℃高温下连续处理不同时长下的存活率 7
图3 稻纵卷叶螟一龄幼虫高温锻炼品系与非锻炼品系在41℃高温下连续处理不同时长下的存活率 8
图4 稻纵卷叶螟二龄幼虫高温锻炼品系与非锻炼品系在41℃高温下连 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
续处理不同时长下的存活率 8
图5 稻纵卷叶螟热锻炼(39x min)与非锻炼品系经39℃(27x min)高温处理60min后头胸和腹部中Hsp70相对表达量 9
图6稻纵卷叶螟热锻炼(39x min)与非锻炼品系（27x min）经39℃高温处理60min后头胸和腹部中Hsp90相对表达量 10
表 1本实验所用引物序列及详情 6
稻纵卷叶螟的热适应及其与热激蛋白的关系
引言
引言：昆虫在长期处于高温胁迫下，会调节自身建立保护性生理机制，以免自己受到高温危害，这是一种昆虫对抗大自然高温环境的适应性生理现象。在全球变暖大环境下，很多昆虫的耐热性都在增强，表现出昆虫对温度的适应性。目前国内外在昆虫热适应方面均有较多研究，如岳梅等[1]发现在温度高达44℃时东亚飞蝗仍能存活十几天，随着温度的升高，东亚飞蝗50%试验虫体死亡时间（LT50）和90%试验虫体时间（LT90）逐渐变短，但最长时为46℃，说明其耐高温能力较强。双斑长跗萤叶甲在33℃、37℃、41℃短期高温胁迫下均能正常生长，表明其在极端高温条件下热适应能力较强 [2]。豌豆蚜Acyrthosiphon pisum生长环境适宜温度一般为20℃，而在25℃环境下能利用体内次生共生菌PASS(豌豆蚜沙雷氏菌)和PAR(豌豆蚜立克次氏体)来提高繁殖能力 [3]。褐飞虱不同翅型的成虫耐热能力不同，长翅型成虫耐热性比短翅型要好，高温促使长翅型成虫形成，这一定程度上体现褐飞虱对温度的适应性 [4]。
对于极端高温环境，昆虫常通过调节增加体内一些基因的表达或者改变生化因子含量来进行适应。如烟蚜Myzus persicae能通过提高过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD和过氧化物酶POD等抗氧化酶的活力来适应高温带来的氧化胁迫 [5]。银叶粉虱Bemisia argentifolii可以通过提高体内山梨醇的含量，从而提高耐热性[6]。山地甲虫Chrysomela aeneicollis通过改变体内磷酸葡萄糖异构酶的基因型来适应高温[7，8]。关于昆虫热适应性生理机制研究得最多的还是昆虫对体内热激蛋白的调节。研究表明在长期进化过程中，昆虫利用各种策略来应对不良环境，在此之中昆虫抗逆的重要机制则是通过调节体内热激蛋白的表达来应对环境胁迫[9]。
热激蛋白 (heat shock protein, Hsp) 是一种抗逆蛋白，是在细胞或者个体遭受到不利因子胁迫时所产生的，它具有高度保守性且在各种生物体内都有广泛分布，对生物的生命活动具有重要意义[10]。早在1962年热激蛋白就被发现，Ritossa[11]等研究表明在对果蝇进行热激时，短时间内能诱导黑腹果蝇Drosophila melanogaster唾腺组织产生一类新的蛋白质，这就是热激蛋白。此后在原核生物、高等动物鸟类哺乳类的组织或者培养细胞中也发现了热激蛋白，并且生物细胞在受到高温诱导时都能合成热激蛋白[12]。我国对于热激蛋白的研究开始于上个世纪80年代中期，研究对象主要是哺乳动物和高等植物。虽然热激蛋白最先在昆虫体内被发现，但此后很长时间对昆虫热激蛋白的研究发表甚少。21世纪以来，随着生物科学技术地不断发展，测序精确度和效率的提升使热激蛋白研究取得了巨大进展。
研究表明，Hsps可分为Hsp60、Hsp70、Hsp90、Hsp100及小分子量的热激蛋白sHsps五种。当遇到类似极端温度、寄生、紫外线、重金属、病毒或者细菌感染等外界的因素刺激，昆虫会进行自身调节使体内Hsp的表达量显著增加，以此来增强抗逆能力[13]。Hsp90和Hsp70是常见的热激蛋白，在机体接受环境刺激时能快速反应去保护细胞，使昆虫能够抵抗逆境，在昆虫热适应方面具有重要作用[14]。例如，褐飞虱成虫在经受12h不同高温处理后，Hsp70表达显著上升，将灰飞虱经过相同处理显示高于30℃时能导致Hsp70显著表达[9，15]。在高温胁迫下，果蝇等昆虫能显著诱导提高抗热相关的热激蛋白Hsp70、Hsp90的表达，同时Hsp60和hsromega基因编码蛋白以及热激转录因子的表达量也有上升[16]。果蝇耐热性与Hsp70表达成正相关表现，并且热激蛋白表达可以降低黑腹果蝇初生精子细胞对高温的敏感性，使其具有耐热能力[17]。而抑制红尾肉蝇Sarcophaga crassipalpis Hsp70的表达会使其非滞育蛹的耐热性降低[18]。蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum经过高温锻炼后的虫体品系在极端高温情况下羽化率比未经过锻炼的虫体品系羽化率显著增大，研究发现是因为Hsp70的表达量迅速上调降低了高温带来的影响[19]。研究同时发现，悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata也能通过提高体内Hsp70表达量来应对高温环境，以此加强自身热适应能力[20]。禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi经过热锻炼能显著诱导Hsp90的表达提高，驯化后的种群热激处理死亡率低于未驯化的种群且其Hsp90基因表达更显著，证明禾谷缢管蚜Hsp90基因对高温刺激强烈，在抗高温中起着重要作用，能提高禾谷缢管蚜的热适应能力[21]。

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