海藻糖酶基因在赤眼蜂低温抗逆性调控中的作用机制

Trichogramma species are economically important natural enemies which are for biological control programs worldwide. It is a challenge to solve the important scientific problem of how to store at low temperature in a suitable period and reveal the adaptive mechanism of low temperature stress for Trichogramma. This project is carried out in order to study the adaptability and mechanism of storing at temperature adjustment by biochemical and molecular techniques and methods base on the optimum cold storage temperature, parasitoid stage and storage period. We investigated RNAi via voluntary feeding in T. dendrolimi by artificial medium, using a high-dose double-stranded (ds) RNA feeding approach to silence trehalase gene to study the genic functions. Clear the cold resistance of trehalose of Trichogramma. Reveal the physiological adaptation mechanism at low temperature stress. The result could provide important theoretical basis to enhance the effect of pest control of the parasitoids and provide the technical support of mass rearing and cold storage.

赤眼蜂是世界性重要天敌昆虫资源，被广泛应用于多种农林害虫的生物防治。目前，赤眼蜂仍然存在不耐低温储存的难题，揭示其低温抗逆性机制，是有待于解决的重要科学问题。本研究在前期体外培育赤眼蜂研究工作基础上，以松毛虫赤眼蜂为材料，确定其低温储存的适宜温度、虫态和储存期，研究体外培育赤眼蜂在低温胁迫下的生理代谢，鉴定、分离、克隆及表达低温抗逆性相关基因，根据基因序列合成dsRNA，应用RNA干扰技术沉默海藻糖酶基因表达，从而研究基因功能，明确海藻糖对低温抗逆性的调控作用，阐明赤眼蜂对抗低温逆境的生理生化及分子适应机制，从而提高赤眼蜂抗低温胁迫能力，建立一种更为适合的低温贮存模式，赤眼蜂大规模工厂化繁殖及其低温储存提供技术支撑，同时也为卵寄生蜂低温耐受性的研究提供借鉴，充分发挥其在害虫生物防治中的作用具有重要的实践意义。

赤眼蜂(Trichogramma)属膜翅目(Hymenoptera)赤眼蜂科(Trichogrammatidae)，其资源丰富、分布广泛，是世界性重要天敌昆虫资源，被广泛应用于多种农林害虫的生物防治，对害虫控制效果显著。本项目在前期体外培育赤眼蜂研究工作基础上，以松毛虫赤眼蜂为对象，首次报道赤眼蜂能体外连代培育至少20代而不影响品质，其最佳储藏虫态是预蛹期，在最适宜冷藏温度13摄氏度下可储存4周，明确了人工卵蜂和自然卵蜂在繁殖和储存方面的差异，而寄主营养是造成该差异的主要因素。完成松毛虫赤眼蜂转录组测序和生物信息学分析，构建了松毛虫赤眼蜂基因组微卫星DNA序列克隆文库。鉴定、分离、克隆了松毛虫赤眼蜂低温抗逆性相关基因海藻糖酶基因（Tre）和海藻糖合成酶基因（Tps），并进行海藻糖两种水解酶基因和海藻糖合成酶基因的表达分析和酶活性测定，结果表明人工卵培育的松毛虫赤眼蜂由幼虫发育至成虫的过程中，3个关键基因均有表达。探索并开发适用于松毛虫赤眼蜂各发育时期dsRNA喂食的方法和装置，初步建立了RNAi 沉默赤眼蜂基因技术和研究其基因功能的分析方法。本研究提高了赤眼蜂储存稳定性，确定其低温储存的模式，初步阐明低温抗逆性的分子机制，为解决其商业化过程中的储存问题提供理论依据。