【摘 要】
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许多昆虫存在色型分化现象,其中密度在调控昆虫色型分化的过程中起着重要作用,目前已围绕蝗虫的密度依赖性型变开展了众多研究,但对于与农林业生产密切相关的昆虫是否具有与之相似的调控机制还存在一定的争议,以及密度如何通过上游信号调控昆虫色型分化尚不清楚。为此,本研究以甜菜夜蛾幼虫为研究对象,从色型分化现象与规律,色型分化的密度调控,密度依赖性色型分化的调控信号通路以及密度依赖性色型分化与免疫防御4个方面展
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许多昆虫存在色型分化现象,其中密度在调控昆虫色型分化的过程中起着重要作用,目前已围绕蝗虫的密度依赖性型变开展了众多研究,但对于与农林业生产密切相关的昆虫是否具有与之相似的调控机制还存在一定的争议,以及密度如何通过上游信号调控昆虫色型分化尚不清楚。为此,本研究以甜菜夜蛾幼虫为研究对象,从色型分化现象与规律,色型分化的密度调控,密度依赖性色型分化的调控信号通路以及密度依赖性色型分化与免疫防御4个方面展开研究。主要结果如下:1.甜菜夜蛾幼虫色型分化现象与规律田间甜菜夜蛾幼虫色型分化调查与室内甜菜夜蛾幼虫色型分化观察结果显示,甜菜夜蛾幼虫存在色型分化现象,这种现象发生在4龄及5龄幼虫中,且在5龄幼虫最为明显,其黑化型5龄幼虫背中线与气门上线明显黑化,背部主体色较深。2.甜菜夜蛾幼虫色型分化的密度调控通过对甜菜夜蛾幼虫不同饲养密度处理以及关键信号筛选的结果显示,甜菜夜蛾幼虫色型分化具有密度依赖性,且3龄幼虫对饲养密度最为敏感,为密度敏感期;触觉刺激是幼虫密度依赖性色型分化的关键信号。3.甜菜夜蛾幼虫密度依赖性色型分化的调控信号通路通过对甜菜夜蛾幼虫RAN-seq分析的结果显示,触觉刺激与高密度饲养引起的幼虫色型分化在基因表达水平上具有很大的相似性,“ECM-receptor interaction”等信号通路可能是参与甜菜夜蛾幼虫密度依赖性色型分化的关键信号通路。4.甜菜夜蛾幼虫密度依赖性色型分化与免疫防御通过对甜菜夜蛾幼虫免疫防御比较分析的结果显示,触觉刺激产生黑化的个体与高密度导致的黑化个体在免疫防御水平上具有相似性,甜菜夜蛾黑化型幼虫在免疫防御水平上可能要高于绿色型幼虫。综上所述,本研究明确了甜菜夜蛾幼虫存在色型分化现象与规律,发现幼虫色型分化具有密度依赖性,触觉刺激信号参与了密度调控幼虫色型分化的过程,探索了密度调控色型分化的分子机制以及密度影响幼虫免疫应答。研究结果揭示了触觉刺激信号在密度依赖性色型分化在昆虫中的作用,为探索昆虫色型分化的调控机制,以及解析昆虫色型分化与免疫应答之间联系奠定了基础。
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