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桃蚜是多种蔬菜和农作物的重要害虫,不仅吸食植物汁液,而且还是多种植物病毒病的重要媒介昆虫。蚜虫专化性病原真菌新蚜虫疠霉(Pandora neoaphidis)是自然界中分布最广泛的虫霉目昆虫病原真菌,可以侵染蚜虫进而引发流行病,导致蚜群数量的急剧下降,是各种蚜虫的重要自然控制因子。本文以桃蚜(Myzus persicae)和新蚜虫疠霉为研究对象,利用刺探图谱技术(EPG)观察感病不同时期桃蚜与正常取食桃蚜的取食状态差异,同时通过分析实时荧光定量 PCR技术(qPCR)筛选得到能够稳定表达的内参基因,并利用该内参基因进行了新蚜虫疠霉在蚜虫体内生长的相对定量,这为进一步研究新蚜虫疠霉和桃蚜的互作,探索关于新蚜虫疠霉侵染桃蚜的致病机理提供了理论依据。本研究得到的实验结果如下: (1)基于 EPG技术测定感染新蚜虫疠霉的桃蚜和未感病正常桃蚜(对照)在实验植物上的各种刺吸波形,以取食波np、c、pd、E1、E2出现时间和次数为主要考虑的表征参数进行数据分析。结果发现:桃蚜在感染新蚜虫疠霉后,其取食行为包括取食行为中觅食时间(c波)变长,真正取食时间(E波)变短,非刺探(np波)次数与时间等受到一系列影响。 桃蚜受新蚜虫疠霉感染死亡前16小时与正常桃蚜的各种表征参数的比较表明,np波平均时间和平均次数差异均不显著;出现C波平均时间和平均次数差异极显著;出现pd波平均时间和平均次数差异也极显著,而出现的E1波平均时间和次数差异均不显著;有趣的是,感病组出现的E2波平均时间与未感病组的平均时间差异显著;而出现的E2波平均次数却差异不显著。 桃蚜受新蚜虫疠霉感染后6小时与正常桃蚜的各种表征参数的比较表明,两组处理出现的np波和C波平均时间差异不显著,但出现的np波和C波平均次数的差异却表现显著;出现的pd波平均时间和平均次数差异显著;但第一次出现pd波的时间差异不显著。另外,出现的E1波、E2波的平均时间和平均次数差异不显著。 (2)本研究通过实时荧光定量PCR分析了新蚜虫疠霉中3个传统管家基因18S、28S、EF1 mRNA表达差异情况,并利用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件综合分析了它们在4种生长阶段(分生孢子、萌发管时期、短菌丝和长菌丝)和3种营养条件(GLEN培养基、OS-SDB培养基和Grace培养基)下表达的稳定性。结果表明:基于公共数据库序列设计的候选内参基因的引物具有良好的扩增效率和特异性。经 geNorm软件分析,新蚜虫疠霉在不同生长阶段和不同营养条件下3个候选内参基因的表达稳定性(M值)等级分别为:18S(0.457)>28S(0.534)>EF1(0.749)和18S(0.389)>28S(0.557)>EF1(0.607)。利用NormFinder软件分析,新蚜虫疠霉不同生长阶段和不同营养条件下3个候选内参基因的表达稳定性(稳定值)等级分别为:18S(0.084)>28S(0.264)>EF1(0.509)和18S(0.118)>28S(0.355)>EF1(0.403)。而 BestKeeper软件分析得到的稳定性等级有所差异,在不同生长阶段和不同营养条件下候选内参基因28S表达最稳定,18S次之,EF1最不稳定。综合分析3款软件对荧光定量PCR结果的稳定性等级的平均值,得出在不同生长阶段和不同营养条件下候选内参基因18S表达最为稳定。 (3)利用能够稳定表达的基因18S作为内参,通过荧光定量PCR技术对新蚜虫疠霉在桃蚜体内的增殖过程进行了初步的探索。建立了Chelxe-100快速提取DNA的方法,同时利用该方法提取感病桃蚜的基因组 DNA,对新蚜虫疠霉侵染7个时间点的蚜尸进行了实时荧光定量PCR。通过分析基因的相对表达量结果,我们获得了能够较好地模拟新蚜虫疠霉在桃蚜体内增殖的方程。 综上所述,本研究利用EPG技术观察感病不同时期桃蚜与正常取食桃蚜的取食状态差异,从宏观的角度对新蚜虫疠霉侵染桃蚜的致病过程进行了描述,同时通过分析实时荧光定量 PCR技术(qPCR)筛选得到的内参基因18S对新蚜虫疠霉在蚜虫体内生长增殖的微观状态进行了研究。通过宏观和微观的内外相结合观测,为新蚜虫疠霉侵染寄主蚜虫的致病过程提供了实验数据,为进一步研究相关的致病机理打下基础。