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龟纹瓢虫Propylaea japonica (Thunberg)是重要的捕食性天敌昆虫之一,是东北地区的大豆田间优势天敌种群,具有发生时期早,控制时期长的特点,是大豆田蚜虫的主要天敌。近年来,随着全球气候的变暖加剧,夏季高度对天敌昆虫产生较大的影响,其中对龟纹瓢虫也产生相应的影响,龟纹瓢虫的耐热能力直接影响其对害虫的控制能力。因此,研究龟纹瓢虫的耐热机制对瓢虫的引种推广、品种选育及在高温环境中的应用具有重要的意义。生物体处于胁迫环境时,通过提高热休克蛋白(Heat shock protein Hsp)的表达量,增强细胞对胁迫的耐受力,维持机体生理活动的正常进行。为研究龟纹瓢虫在温度及农药胁迫下的反应机制,本实验克隆得到龟纹瓢虫hsp70(pjhsp70)和hsp90(pjhsp90)基因cDNA全长序列,利用实时荧光定量PCR从分子水平探讨龟纹瓢虫hsp70/90基因表达变化与环境胁迫因素的之间的内在联系。研究结果如下:1. pjhsp70-2基因cDNA序列全长2292bp (Genebank登录号:KJ483960), ORF编码区长1959bp,5’端非编码区长87bp,3’端非编码区长246bp,可编码652个氨基酸残基,理论分子质量为71.30kDa。2.pjhsp90基因cDNA序列全长2471bp (Genebank登录号:KF792063), ORF编码区长2151bp,5’端非编码区长114bp,3’端非编码区长206bp,可编码716个氨基酸残基,理论分子质量为81.84kDa。3.明确了高温胁迫下对不同龄期龟纹瓢虫体内hsp70和hsp90基因表达量的变化。高温能诱导龟纹瓢虫体内pjhsp70-2和pjhsp90基因表达量的显著增加,随着发育的进行pjhsp70-2和pjhsp90表达水平呈上调趋势,而对pjhsp70-1的诱导表达不显著。对四龄幼虫进行不同时间驯化处理发现:39℃预处理后,44℃短时热激10min pjhsp70-2和pjhsp90的表达量与未经热激处理相比下降,且随着处理时间增加下降的程度逐渐增大。从分子水平解释高温驯化可以增加龟纹瓢虫在致死高温下的存活率,进一步提高龟纹瓢虫的耐热能力。4.吡虫啉胁迫会显著诱导pjhsp70-1、pjhsp70-2和pjhsp90基因的表达,而且其表达模式比较相似。随着吡虫啉浓度的增加,它们的表达量呈先上调后下降的趋势。当药液浓度为10mg/L时,表达量均与对照组差异不显著(P>0.05)。处理组浓度为130mg/L时pjhsp70-1和pjhsp90基因的表达量达到最大值分别为对照组的8.54和6.44倍,而pjhsp70-2基因的表达量达到最大值时药液浓度为90mg/L。