花绒寄甲成虫生殖与生理衰老机制研究

花绒寄甲是光肩星天牛、松褐天牛等重要林木蛀干害虫的有效天敌，成虫寿命达8年以上、每年均能繁殖后代，与其他所有已报道的昆虫完全不同，最适宜进行成虫的生理与生殖衰老机理研究。因而，在已有15年的研究基础上，采用组织解剖技术，阐明雌、雄成虫生殖系统的构造；采用电镜技术，研究不同年龄成虫精子与卵子的发生与凋亡规律；采用DGGE分析技术，揭示随成虫存活年份的延长其肠道细菌群的变化规律；采用遗传分析技术，确定细胞色素P450、半胱氨酸蛋白酶Caspases等特异性基因表达与成虫衰老过程的关系。据此，本研究的核心意义在于，从精子与卵子发生、成虫肠道共生细菌群、细胞色素P450与半胱氨酸蛋白酶Caspases等特异性基因表达与成虫衰老过程的关系上，阐述花绒寄甲成虫产卵量下降、消化功能与机体抗性机能的变化规律，为饲养时判定和淘汰衰老成虫群体提供依据。

花绒寄甲成虫寿命达8年以上，从解剖和分子生物学角度研究其生命特征，将能够为揭示其存活机制提供依据。本项目经过试验和研究，明确了花绒寄甲成虫肠道细菌群落组成，饲料成分与幼虫及成虫肠道细菌群的变化关系，选出了最佳人工饲料；确定了花绒寄甲雌、雄成虫生殖系统解剖结构，明确了精子束及精子的发生规律，雌虫产卵量下降与原卵区长度缩小卵、巢管出现蚀空性病变有关，发现该虫具有维护其心脏和中间代谢的巨型围心细胞；揭示了花绒寄甲线粒体基因组及转录组的遗传信息，为相关基因及酶学研究提供了基础；分析了P450、Caspase（ICE）、SOD和Prx6、Mth-like、HSP、bHLH等基因家族的组成，获得了36条基因全长；发现花绒寄甲具有肿瘤抑制基因p53（KR149446），发掘出与昆虫寿命相关的基因11条；通过对所研究基因mRNA在发育过程、各组织中的表达及其酶活分析，揭示出花绒寄甲发育、生殖和成虫衰老与相关基因表达及其酶活水平相关。