桨角与恩角蚜小蜂对烟粉虱寄主的免疫抑制与发育调控机制

以重要害虫烟粉虱及其天敌蚜小蜂为研究对象，在明确桨角和恩角蚜小蜂对烟粉虱不同寄生方式的基础上，采用组织解剖学与电镜扫描技术，获取两种蚜小蜂对烟粉虱免疫抑制与发育调控的生理因子及其超微形态；利用发育行为学与ELSIA/EIA技术研究桨角蚜小蜂对寄主发育状态的感知方式；利用假寄生、显微注射技术研究恩角蚜小蜂对寄主免疫抑制与发育调控的作用机制；利用蛋白质双向电泳、GC-MS技术分析两种蚜小蜂幼虫分泌物组分及其生理功能；利用RT-PCR扩增与基因克隆技术，诱导蚜小蜂幼虫分泌物与畸形细胞相关基因的体外表达，验证两者在寄主免疫抑制与发育调控中的作用。研究成果不仅有助于我们了解不同寄生方式的蚜小蜂对其寄主免疫抑制与发育调控的生理机制，也可进一步揭示非PDV宿主寄生蜂与其寄主之间的互作机制，丰富我们对自然界中物种存在及生物多样性的认识，对推进蚜小蜂科寄生蜂在害虫生防中的应用也具有重要的学术价值和科学意义。

采用单对繁殖饲养的方法，分别建立了新的烟粉虱与蚜小蜂种群并隔离饲养，使得所有研究材料在遗传背景方面具有统一性与可比性。行为观察实验表明，桨角与双斑蚜小蜂可以寄生1~4龄粉虱若虫，但桨角蚜小蜂更多选择2-3龄烟粉虱若虫寄生，而双斑蚜小蜂则更多选择3-4龄烟粉虱若虫寄生。桨角蚜小蜂世代发育历期约为17.9d，而双班恩蚜小蜂从卵到成虫需要14.4 d。桨角蚜小蜂卵产后48-72h后孵化成一龄幼虫，在寄主发育到2龄若虫时逐渐刺入寄主若虫腹部，整个寄生钻入过程大约30-60分钟。.HPLC分析表明，蚜小蜂寄生烟粉虱若虫前12h、寄生时及寄生后12h后，烟粉虱若虫体内保幼激素、与蜕皮激素的含量均变化十分明显，尤其在蚜小蜂寄生12h后，寄主体内JH含量比寄生前高出3.5倍，MH含量则仅为寄生前的1/10左右。组织解剖学技术研究发现，桨角蚜小蜂幼虫寄生时，引起钻入孔洞附近的蜕化类固醇含量短暂升高，蚜小蜂幼虫寄生进入烟粉虱若虫体内1h后，逐渐在其周围形成一个囊状结构，将蚜小蜂幼虫与寄主体液隔离开来。围囊被切断12h、24h及48后，围囊内部体液颜色逐渐加深，蚜小蜂幼虫被黑化的半固态物质包围乃至逐渐失去生命力。实验表明围囊对保护桨角蚜小蜂幼虫不受烟粉虱寄主的免疫防御至关重要。.分离得到了蚜小蜂的卵巢与毒腺组织，提取了双斑蚜小蜂的毒液与畸形细胞。SDS-PAGE电泳和Western免疫印迹等研究发现，在恩蚜小蜂体内存在分子量约为125KD的雌特异性卵巢蛋白、畸形细胞及其分泌蛋白、萼液等抑制寄主细胞或体液免疫以及调控寄主生长发育的生理因子。证明双斑蚜小蜂卵巢蛋白分离物、畸形细胞及其分泌物有着减缓或阻止寄主体内黑色素形成及包埋防御的生理功能。电镜扫描技术及SDS-PAGE电泳等研究表明，恩角和桨角蚜小蜂体内防御寄主免疫的因子种类相似，都包括有畸形细胞、卵巢蛋白，未发现有PDV的存在，但两种蚜小蜂体内各免疫防御因子分泌物在作用时间和数量上有着差别。通过RT-PCR及克隆等技术，获得了桨角与恩角蚜小蜂防御寄主免疫的调控基因序列，并诱导其进行了蛋白表达；微注射实验表明，被注射了诱导蛋白的烟粉虱寄主体内的脂肪体含量比对照组个体有所减少，烟粉虱若虫发育变缓，存活率比对照组低20-25%，验证了蚜小蜂幼虫分泌物及畸形细胞在蚜小蜂防御寄主免疫中的重要作用。