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植物保护论文_营养对褐飞虱生长和繁殖信号通路

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摘要：

文章摘要:[目的]昆虫感知外界营养状态,在体内营养信号通过许多信号通路进行传递,进而调控昆虫的生长和繁殖。本研究旨在为营养调控褐飞虱Nilaparvata lugens生长和繁殖的分子机制作出初步探索。[方法]在不同营养条件[100%浓度饲料（全纯人工饲料D-97,对照）、50%浓度人工饲料和25%浓度人工饲料]下饲喂褐飞虱3龄第2天若虫至成虫,统计体重、发育历期、存活率和每卵巢成熟卵量;利用荧光定量PCR检测羽化后第2天褐飞虱成虫不同组织（卵巢、脂肪体和其他组织）中IIS,TOR以及AMPK信号通路相关基因（InR1,InR2,AKT,FoxO,TOR,S6K,4EBP,AMPKα,AMPKβ和AMPKγ）的表达量;利用Western blot方法检测羽化后第6天褐飞虱成虫卵巢和其他组织中Akt,FoxO和AMPK蛋白磷酸化水平;同时检测羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平以及不同龄期褐飞虱体内保幼激素（juvenile hormone,JH）和蜕皮激素（20-hydroxyecdysone,20E）滴度。[结果]与饲喂100%浓度人工饲料的对照相比,用低浓度人工饲料饲喂褐飞虱至成虫导致5龄第2天至成虫体重显著降低,从3龄第2天若虫至成虫发育历期缩短,死亡率提高,每卵巢成熟卵量显著降低。取食低浓度人工饲料后,羽化后第2天成虫在IIS,TOR以及AMPK信号通路中的关键基因InR2,TOR,4EBP,AMPKα卵巢、脂肪体和其他组织中,AKT,S6K和AMPKγ在脂肪体和其他组织中,InR1,FoxO和AMPKβ在其他组织中表达量较对照均下降,但卵巢中InR1,FoxO和AMPKγ的表达量相对稳定;羽化后第6天成虫卵巢和其他组织中AKT,FoxO以及AMPK的磷酸化水平显著增加。随着人工饲料饲喂浓度的降低,羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平显著增加。不同营养条件下褐飞虱4龄第2天若虫体内JH滴度无显著差异,低营养条件下5龄第2天若虫体内JH滴度较对照显著降低,而在羽化后第2天成虫体内JH滴度则较对照显著增加;低营养条件导致褐飞虱若虫以及成虫体内20E滴度均显著增加。[结论]褐飞虱在面临营养缺失的情况下,营养信号传导通路（IIS,TOR以及APMK通路）的关键基因表达均下降,而ROS水平显著上升,通过调节AKT,FoxO以及AMPK的磷酸化水平,进而影响JH以及20E的生物合成。

文章关键词:

论文DOI:10.16380/j.kcxb.2021.12.003

论文分类号:S435.112.3

文章来源：《昆虫学报》网址: http://www.kcxbzz.cn/qikandaodu/2021/1213/1093.html