孔艳艳:高压静电场长期胁迫对麦长管蚜取食行为及生理生化影响的研究论文

孔艳艳:高压静电场长期胁迫对麦长管蚜取食行为及生理生化影响的研究论文

本文主要研究内容

作者孔艳艳(2019)在《高压静电场长期胁迫对麦长管蚜取食行为及生理生化影响的研究》一文中研究指出:地球是一个负电球体,地球上的生物长期生存在这个静电场中,体内均分布着一定的电荷物质,并与其生长发育息息相关。然而近年来高压直流输电线等一系列大型电力工程的建设不断增加,导致自然界电场环境发生变化,且这类高压电设施一般都建立在农田等空旷地,因此其产生的高压静电效应对于动植物具有什么样的影响引起研究人员的重视。目前农业领域的研究表明高压静电对生物具有不同的正负生物学效应,但由于动植物具有复杂的生理代谢机制,因此其具体的作用机理尚不清楚,且前人对于高压静电的研究多集中在医学和植物种子萌发等方面,在昆虫方面以及胁迫下昆虫与植物互作方面的影响研究较少,更缺乏长期环境胁迫下昆虫遗传变异及应对胁迫规律。麦长管蚜作为小麦作物上的重要害虫,具有个体较小、世代周期短、繁殖力强等特点,因此这类昆虫对于环境变化反应更为灵敏,是研究生态胁迫的理想实验材料。由此可见,该研究不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的实践价值。基于上述科学问题,在本团队前人研究的基础上,模拟自然环境高压静电对动植物同时造成辐射的现象,按照前人对高压静电处理剂量的研究结果,对小麦种子和出生12小时内的麦长管蚜一龄若虫均分别在4 KV/cm强度的高压静电下处理20 min,在5 KV/cm强度下处理40 min,不经高压静电处理的为对照组(0 KV/cm),所有处理组合(4KV/cm-20 min、5KV/cm-40 min)都经过40代处理。采用刺探电位图谱技术(EPG)对其中第5代、第10代、第15代、第20代、第27代、第33代和第39代蚜虫的取食行为进行了监测,并测定了同世代蚜虫的相对日均体重增长率(MRGR),来探究麦长管蚜和寄主小麦经高压静电辐射后对其取食刺探行为和生长的影响;另外由于前期研究表明高压静电胁迫下会影响麦长管蚜的抗氧化酶活性的变化,为了从分子水平上进一步探究长期高压静电环境下麦长管蚜抗氧化酶(CuZnSOD、MnSOD、CAT、POD)基因的应对胁迫环境时变化规律,本研究通过RT-PCR扩增得到CuZnSOD、MnSOD基因中间片段,并用qRT-PCR的方法对连续处理第4代、第11代、第21代、第31代、第40代的麦长管蚜进行抗氧化酶基因表达量的测定。通过上述研究以期为生物生态遗传与进化提供理论基础,为蚜虫的生态调节提供理论依据。研究结果表明:1.随麦长管蚜世代的延长,高压静电对其体重的增长呈先促进后抑制的变化趋势。高压静电处理对麦长管蚜体重增长的促进主要表现在高压静电处理组在第10-33代之间麦长管蚜体重差及相对日均体重增长率与对照组相比均有所增高,且在第15代、第20代和第33代差异显著。而当持续处理至39代时,麦长管蚜的体重增长则严重受到抑制,尤其在4 KV/cm-20 min处理强度下最为显著,说明高压静电辐射在一定世代内(如第10-33代)有助于麦长管蚜生长,但超出一定期限(第33代后)将不利于麦长管蚜的生长。2.通过对受高压静电处理后麦长管蚜多世代取食行为参数的分析,结果发现,高压静电处理至第10-15代时,麦长管蚜的非刺探时间缩短,而随着世代的延长,两处理强度下非刺探时间均增加,同样证明了短期静电处理对麦长管蚜的取食行为发生有促进作用,而随高压静电处理时间的延长促进作用逐渐消失,这与麦长管蚜体重随世代的变化规律相一致。此外,对麦长管蚜韧皮部取食行为同样表明,随高压静电处理世代的延长,麦长管蚜在韧皮部刺探数目整体呈先增加后降低的趋势,尤其在4 KV/cm-20min处理强度下表现更显著。3.经短期高压静电胁迫后(表现在第四代),抗氧化酶基因均呈现上调模式,随着胁迫时间的延长,四代以后四种抗氧化酶基因的表达开始下调。当持续高压静电处理至第40代时两种SOD基因表达量均明显升高;相同世代下,POD基因的表达水平在处理组也显著上调,进一步说明了两种抗氧化酶的相互协调作用,同时POD基因表达升高也进一步弥补了由于CAT基因表达受抑制对H202的清除能力。4.综上,对两种不同处理组合比较结果表明,4 KV/cm-20 min强度下的高压静电处理对麦长管蚜刺探数目影响较大,效应更显著。而5 KV/cm-40 min处理强度下麦长管蚜抗氧化酶基因表达受高压静电和世代变化更显著,对超氧自由基的清除能力更强,也正是由于其对胁迫更迅速的反应能力,使得高强度下对麦长管蚜表观生长发育和行为状况影响较小。

Abstract

de qiu shi yi ge fu dian qiu ti ,de qiu shang de sheng wu chang ji sheng cun zai zhe ge jing dian chang zhong ,ti nei jun fen bu zhao yi ding de dian he wu zhi ,bing yu ji sheng chang fa yo xi xi xiang guan 。ran er jin nian lai gao ya zhi liu shu dian xian deng yi ji lie da xing dian li gong cheng de jian she bu duan zeng jia ,dao zhi zi ran jie dian chang huan jing fa sheng bian hua ,ju zhe lei gao ya dian she shi yi ban dou jian li zai nong tian deng kong kuang de ,yin ci ji chan sheng de gao ya jing dian xiao ying dui yu dong zhi wu ju you shen me yang de ying xiang yin qi yan jiu ren yuan de chong shi 。mu qian nong ye ling yu de yan jiu biao ming gao ya jing dian dui sheng wu ju you bu tong de zheng fu sheng wu xue xiao ying ,dan you yu dong zhi wu ju you fu za de sheng li dai xie ji zhi ,yin ci ji ju ti de zuo yong ji li shang bu qing chu ,ju qian ren dui yu gao ya jing dian de yan jiu duo ji zhong zai yi xue he zhi wu chong zi meng fa deng fang mian ,zai kun chong fang mian yi ji xie pai xia kun chong yu zhi wu hu zuo fang mian de ying xiang yan jiu jiao shao ,geng que fa chang ji huan jing xie pai xia kun chong wei chuan bian yi ji ying dui xie pai gui lv 。mai chang guan ya zuo wei xiao mai zuo wu shang de chong yao hai chong ,ju you ge ti jiao xiao 、shi dai zhou ji duan 、fan shi li jiang deng te dian ,yin ci zhe lei kun chong dui yu huan jing bian hua fan ying geng wei ling min ,shi yan jiu sheng tai xie pai de li xiang shi yan cai liao 。you ci ke jian ,gai yan jiu bu jin ju you chong yao de li lun yi yi ,er ju ju you chong yao de shi jian jia zhi 。ji yu shang shu ke xue wen ti ,zai ben tuan dui qian ren yan jiu de ji chu shang ,mo ni zi ran huan jing gao ya jing dian dui dong zhi wu tong shi zao cheng fu she de xian xiang ,an zhao qian ren dui gao ya jing dian chu li ji liang de yan jiu jie guo ,dui xiao mai chong zi he chu sheng 12xiao shi nei de mai chang guan ya yi ling re chong jun fen bie zai 4 KV/cmjiang du de gao ya jing dian xia chu li 20 min,zai 5 KV/cmjiang du xia chu li 40 min,bu jing gao ya jing dian chu li de wei dui zhao zu (0 KV/cm),suo you chu li zu ge (4KV/cm-20 min、5KV/cm-40 min)dou jing guo 40dai chu li 。cai yong ci tan dian wei tu pu ji shu (EPG)dui ji zhong di 5dai 、di 10dai 、di 15dai 、di 20dai 、di 27dai 、di 33dai he di 39dai ya chong de qu shi hang wei jin hang le jian ce ,bing ce ding le tong shi dai ya chong de xiang dui ri jun ti chong zeng chang lv (MRGR),lai tan jiu mai chang guan ya he ji zhu xiao mai jing gao ya jing dian fu she hou dui ji qu shi ci tan hang wei he sheng chang de ying xiang ;ling wai you yu qian ji yan jiu biao ming gao ya jing dian xie pai xia hui ying xiang mai chang guan ya de kang yang hua mei huo xing de bian hua ,wei le cong fen zi shui ping shang jin yi bu tan jiu chang ji gao ya jing dian huan jing xia mai chang guan ya kang yang hua mei (CuZnSOD、MnSOD、CAT、POD)ji yin de ying dui xie pai huan jing shi bian hua gui lv ,ben yan jiu tong guo RT-PCRkuo zeng de dao CuZnSOD、MnSODji yin zhong jian pian duan ,bing yong qRT-PCRde fang fa dui lian xu chu li di 4dai 、di 11dai 、di 21dai 、di 31dai 、di 40dai de mai chang guan ya jin hang kang yang hua mei ji yin biao da liang de ce ding 。tong guo shang shu yan jiu yi ji wei sheng wu sheng tai wei chuan yu jin hua di gong li lun ji chu ,wei ya chong de sheng tai diao jie di gong li lun yi ju 。yan jiu jie guo biao ming :1.sui mai chang guan ya shi dai de yan chang ,gao ya jing dian dui ji ti chong de zeng chang cheng xian cu jin hou yi zhi de bian hua qu shi 。gao ya jing dian chu li dui mai chang guan ya ti chong zeng chang de cu jin zhu yao biao xian zai gao ya jing dian chu li zu zai di 10-33dai zhi jian mai chang guan ya ti chong cha ji xiang dui ri jun ti chong zeng chang lv yu dui zhao zu xiang bi jun you suo zeng gao ,ju zai di 15dai 、di 20dai he di 33dai cha yi xian zhe 。er dang chi xu chu li zhi 39dai shi ,mai chang guan ya de ti chong zeng chang ze yan chong shou dao yi zhi ,you ji zai 4 KV/cm-20 minchu li jiang du xia zui wei xian zhe ,shui ming gao ya jing dian fu she zai yi ding shi dai nei (ru di 10-33dai )you zhu yu mai chang guan ya sheng chang ,dan chao chu yi ding ji xian (di 33dai hou )jiang bu li yu mai chang guan ya de sheng chang 。2.tong guo dui shou gao ya jing dian chu li hou mai chang guan ya duo shi dai qu shi hang wei can shu de fen xi ,jie guo fa xian ,gao ya jing dian chu li zhi di 10-15dai shi ,mai chang guan ya de fei ci tan shi jian su duan ,er sui zhao shi dai de yan chang ,liang chu li jiang du xia fei ci tan shi jian jun zeng jia ,tong yang zheng ming le duan ji jing dian chu li dui mai chang guan ya de qu shi hang wei fa sheng you cu jin zuo yong ,er sui gao ya jing dian chu li shi jian de yan chang cu jin zuo yong zhu jian xiao shi ,zhe yu mai chang guan ya ti chong sui shi dai de bian hua gui lv xiang yi zhi 。ci wai ,dui mai chang guan ya ren pi bu qu shi hang wei tong yang biao ming ,sui gao ya jing dian chu li shi dai de yan chang ,mai chang guan ya zai ren pi bu ci tan shu mu zheng ti cheng xian zeng jia hou jiang di de qu shi ,you ji zai 4 KV/cm-20minchu li jiang du xia biao xian geng xian zhe 。3.jing duan ji gao ya jing dian xie pai hou (biao xian zai di si dai ),kang yang hua mei ji yin jun cheng xian shang diao mo shi ,sui zhao xie pai shi jian de yan chang ,si dai yi hou si chong kang yang hua mei ji yin de biao da kai shi xia diao 。dang chi xu gao ya jing dian chu li zhi di 40dai shi liang chong SODji yin biao da liang jun ming xian sheng gao ;xiang tong shi dai xia ,PODji yin de biao da shui ping zai chu li zu ye xian zhe shang diao ,jin yi bu shui ming le liang chong kang yang hua mei de xiang hu xie diao zuo yong ,tong shi PODji yin biao da sheng gao ye jin yi bu mi bu le you yu CATji yin biao da shou yi zhi dui H202de qing chu neng li 。4.zeng shang ,dui liang chong bu tong chu li zu ge bi jiao jie guo biao ming ,4 KV/cm-20 minjiang du xia de gao ya jing dian chu li dui mai chang guan ya ci tan shu mu ying xiang jiao da ,xiao ying geng xian zhe 。er 5 KV/cm-40 minchu li jiang du xia mai chang guan ya kang yang hua mei ji yin biao da shou gao ya jing dian he shi dai bian hua geng xian zhe ,dui chao yang zi you ji de qing chu neng li geng jiang ,ye zheng shi you yu ji dui xie pai geng xun su de fan ying neng li ,shi de gao jiang du xia dui mai chang guan ya biao guan sheng chang fa yo he hang wei zhuang kuang ying xiang jiao xiao 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的孔艳艳,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于高压静电场论文,麦长管蚜论文,取食行为论文,相对日均体重增长率论文,抗氧化酶基因论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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