小菜蛾性信息素通讯系统的地理种群变异及其分子机制

The diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) is one of the most important pests of cruciferous crops throughout the world. Some achievements of pests ecological control by sex pheromones have been obtained, but trapping efficiency for the same attractant differ significantly in vegetable planting areas, which could seriously inhibit its application. To clarify the differences and its mechanism of the sex pheromones communication system of DBM in different geographic populations, the active component (quantity and proportion) of sex pheromones will be determined, behavioral responses of the DBM to synthesis sex pheromones will be investigated, by some analysis and testing techniques (such as the single relevant gland extract, GC/MS, EAG, wind tunnel). Gene polymorphism and expression quantity of some important enzymes and protein in the sex pheromones communication system will be determined and analyzed by real-time PCR techniques. The studies would be expected to make it possible to clarify the differences and its mechanism of the sex pheromones communication system in different geographic populations, provide the important information for efficient utilization of special attractant in pests control.

小菜蛾是为害十字花科蔬菜的世界性害虫，利用信息素进行生态控制已取得了一定成效，但同种小菜蛾性诱剂在不同蔬菜种植区的应用效果存在明显差异，小菜蛾性信息素通讯系统地理种群变异及其机制尚不明确，严重制约了该技术的广泛使用。本项目拟采用昆虫单腺体提取、气质联用（GC/MS）、触角电位(EAG)、风洞和实时荧光定量PCR等技术，分析不同地理种群小菜蛾性信息素组分、比例和滴度；比较雄蛾对不同合成性信息素组分的特异性行为反应；测定性信息素通讯系统中重要酶系和蛋白的基因多态性及相对表达量，揭示我国不同地理种群小菜蛾性信息素通讯系统的变异及其分子机制。为深入研究昆虫性信息素通讯系统地理种群间的遗传分化提供理论基础，为区域针对性小菜蛾性信息素测报及防控技术的应用提供科学依据。

小菜蛾（Plutella xylostella L.）是为害十字花科蔬菜的世界性害虫，小菜蛾的综合防治技术中，昆虫信息素技术因其安全无污染的特点受到人们的关注，利用信息素进行生态控制已取得了一定成效，但由于市售性诱剂在不同地区的使用效果存在差异，小菜蛾信息素地理种群变异及其机制尚不明确，严重制约了该技术的推广和应用。本项目利用气质联用（GC/MS），电生理测定等技术，对小菜蛾性信息素组分比例进行了分析，对合成性信息素组分对小菜蛾雄成虫触角电位进行了测定，开展了区域针对性小菜蛾引诱剂的研制及田间诱集效应的研究，筛选出适用于珠三角地区的区域性小菜蛾引诱剂配方（小菜蛾合成性信息素组分Z11-16: Ald，Z11-16: Ac和Z11-16: OH在诱芯中比例为30: 70: 0.1）。对小菜蛾性腺转录组进行高通量测序、组装与基因预测等分析，鉴定出小菜蛾腺体负责激活信息素合成的信息素合成激活神经肽受体基因，完整的信息素合成相关的基因，包括脂肪酸合成酶、脱饱和酶、脂肪酸还原酶、乙醇氧化酶以及醛酮还原酶等。为深入研究小菜蛾信息素合成途径的分子机理，揭示昆虫信息素地理种群间的遗传分化提供科学依据。