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棉蚜(半翅目,蚜科)是棉花重要害虫,棉蚜茧蜂(膜翅目,茧蜂科)是棉蚜的优势寄生蜂,可有效控制棉蚜的种群数量。寄生蜂与寄主之间的相互作用涉及复杂的生理生化代谢过程,有关棉蚜茧蜂和棉蚜之间的互作报道甚少。本文利用实验动物学、脂质组学、脂肪酸、转录组学和蛋白组学等方法,系统研究了棉蚜茧蜂寄生棉蚜后对其生长发育和生理代谢的影响,旨在明确棉蚜茧蜂和棉蚜的互作关系,为棉蚜的生物防治提供科学依据。研究取得以下主要结果: 1.明确了棉蚜茧蜂的生物学特性。研究表明棉蚜茧蜂完成一个世代历期平均15.6d。棉蚜茧蜂喜好寄生2-3龄蚜虫,寄生率分别为65%-82%。通过不同寄主植物(棉花、黄瓜和西葫芦)的棉蚜体重和棉蚜茧蜂对棉蚜的寄生率初步明确了棉蚜茧蜂对西葫芦上的蚜虫具有偏好性。 2.明确了棉蚜茧蜂寄生棉蚜后对其生长发育的影响。研究发现,和未被寄生的棉蚜相比,不同龄期的棉蚜被棉蚜茧蜂寄生后,体长、体宽、体重、蜕皮时间均明显增加,发育历期明显延长,蜕皮激素含量明显增加,产仔数量明显降低。 3.明确了棉蚜茧蜂的寄生行为可调控棉蚜体内脂质含量变化。通过对34种三酰甘油和248种磷脂的鉴定结果表明,棉蚜被寄生3天后,三酰甘油水平显著升高,TAGs酰基链的组分发生显著变化;鞘磷脂(SMs)含量显著下降,PCs,PEs,PSs,PGs,LPCs,LPEs的含量和酰基链的组分发生显著变化。 4.明确了棉蚜茧蜂的寄生行为可调控棉蚜体内脂肪酸含量变化。对31种脂肪酸的鉴定结果表明,和未被寄生的棉蚜相比,棉蚜被寄生8h、16h和1d后,28种脂肪酸含量有所增加,而在棉蚜被寄生3d后,所有脂肪酸含量均显著降低,各脂肪酸的组分发生显著变化。 5.明确了棉蚜茧蜂寄生棉蚜后对其转录组的影响。结果表明棉蚜被寄生后14,455个基因发生了显著变化,其中13,015个基因上调,1,440个基因下调;进一步分析表明,棉蚜茧蜂寄生行为上调了参与甘油三酯合成和甘油磷脂代谢的基因的表达:脂质合成通路分析表明,被寄生棉蚜中参与三羧酸循环和糖酵解途径的基因的高表达有助于TAG的合成;脂肪酸合成通路分析表明,被寄生棉蚜中参与脂肪酸合成途径相关的基因明显上调。 6.明确了棉蚜茧蜂寄生棉蚜后对其蛋白质组的影响。对1056个在蛋白和(或)mRNA水平上有显著变化的基因进行了鉴定,结果表明,棉蚜被寄生3d后,棉蚜的蛋白质组发生了显著变化,这些蛋白质主要涉及免疫、能量代谢和转运、脂质代谢和生殖等功能,可能在棉蚜茧蜂的生长发育中起着关键作用。