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极端温度下桉树枝瘿姬小蜂的差异蛋白表达分析

赵岩岩  
【摘要】:本研究以不同季节来源的桉树枝瘿姬小蜂(Leptocybe invasa)成虫为试验对象,利用暴露和驯化试验,研究了其对极端温度的耐受能力;并采用二维液相色谱结合质谱技术分析了桉树枝瘿姬小蜂在极端温度下蛋白质表达的变化,利用生物信息学的研究方法,获知了各种差异蛋白的生物学功能。为虫害预测防治提供了理论依据,并促进了桉树枝瘿姬小蜂蛋白质组学的研究进展。主要研究结果如下: (1)通过暴露试验,证明桉树枝瘿姬小蜂成虫具有一定的对极端温度的基础耐受性,且与秋季种群相比,夏季种群具有更强的耐热性和较弱的耐寒性,秋季种群则相反。 (2)冷驯化试验除了得出前述结论之外,还反映了桉树枝瘿姬小蜂对低温的诱导耐受性,并验证了长时间的非致死温度处理可对昆虫产生冷害作用。 (3)参考极端温度暴露试验的结果,选择4℃2h和40℃2h作为差异蛋白表达的诱导条件。利用饱和酚抽提法提取虫体总蛋白,并利用定量标记,结合2D SCX/RP-HPLC和LTQ/Orbitrap-MS技术对极端温度诱导后桉树枝瘿姬小蜂成虫的蛋白质表达情况进行分析。共鉴定出差异蛋白339个,与常温对照组相比,高温组有67个上调表达,32个下调表达,低温组有28个上调表达,57个下调表达,两组之间有53个重合。 (4)经过数据库检索,确定出其中90个蛋白质的生物学功能,主要为热激蛋白,如热激蛋白68和热激同源蛋白70-1等;与蛋白质代谢有关的蛋白,如40S核糖体蛋白S2、延伸因子1-α1和蛋白质二硫键异构酶等;和能量代谢有关的蛋白,如;甘油醛-3-磷酸脱氢酶和细胞色素c-1等;与核酸保护有关的蛋白质,如组蛋白H2A和DNA修复蛋白Rad23等。 该研究过程及结果,对进一步了解桉树枝瘿姬小蜂对极端温度的耐受性及其生理生化机制提供了实验依据,并为更好的防治虫害,进一步开展桉树枝瘿姬小蜂蛋白质组学研究提供了理论和技术上的参考。


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