B型烟粉虱对温度适应性的遗传和分子机制

本项目以对农林牧渔业造成巨大危害和经济损失的广泛分布的"超级害虫" B型烟粉虱为研究对象，采用遗传学和分子生物学手段，从地理和时间尺度阐述B型烟粉虱对温度适应的遗传基础和进化速率，并分别从遗传和生理水平探讨热激蛋白基因与温度适应之间的关系。重点研究：1）不同地理纬度分布的烟粉虱对温度耐受能力；2）热带和温带种群杂交后代的温度耐受能力的变化，阐述B型烟粉虱对温度耐受能力的遗传特征；通过互换热带和温带种群的自然饲养条件，分析温度耐受能力在世代间的变化，阐述温度适应的微进化特征；3）进一步分析不同地理种群、杂交和人工选择后代的热激蛋白基因的变异度与温度适应能力间的关系；4）最后通过RNA干扰（RNAi）实验验证热激蛋白基因在B型烟粉虱温度适应中的作用。研究结果将为烟粉虱的温度适应和扩张机制提供理论依据，为全球变化下广布性昆虫适应不同温度环境提供较为系统和全面的理解。

以烟粉虱为研究对象，采用遗传学和分子生物学手段，从地理和时间尺度阐述烟粉虱对温度适应的遗传基础和进化速率，并分别从遗传和生理水平探讨热激蛋白基因与温度适应之间的关系。取得的主要研究结果如下：（1）通过RNAi，从生理水平上对烟粉虱温度调节神经环路中的下游效应器TRP的研究结果表明，BtTRP基因在烟粉虱耐热性中起关键作用；（2）温度胁迫后，烟粉虱在存活、寿命和生殖三者间存在trade-off，其生殖力改善是以降低存活率和寿命为代价的；（3）对不同地理种群的烟粉虱的温度耐受性进行研究，结果表明烟粉虱的温度耐受性存在地理分化，这种地理差异现象同时也体现在烟粉虱具有高度变异的基因组和高水平变异的Hsps上；（4）通过对不同地理种群的烟粉虱进行杂交试验，结果表明，烟粉虱温度耐受性具有高遗传力，同时烟粉虱经高温选择后，其温度耐受性快速提高、具有显著的微进化特征。.通过3年的研究，顺利完成了项目的研究任务，发表SCI论文5篇、中文核心论文2篇、已授权实用新型专利2项、已申请受理在实审中的专利3项，培养研究生3名（1名博士生、2名硕士生）