异色瓢虫卵黄原蛋白发生与调控机制的研究

Harmonia axyridis (Pallas) is an important natural enemy of many pest species, and there is growing concerns over their effects on biocontrol. But the low fecundity of ladybeetles fed on artificial diets limits its mass production and utilization. In this work, the reproductive mechanism of H. axyridis will be studied, especially on the vitellogenesis and its regulation . H. axyridis are fed on Lipaphis erysimi, and the dynamics of vitellogenesis in fat body, hemolymph and ovary are measured by ELISA; To clarify the change of juvenile hormone and molting hormone in body of females, the titer of hormones are determined by GC-MS and HPLC,respectively.And the regulating effect of hormone on vitellogenesis are investigated by adding exogenous hormones. Lipaphis erysimi, Sitotroga cerealella eggs and artificial diets are formulated and tested for rearing H. axyridis. In order to explore the reasons of poor fecundity of H. axyridis females on artificial diets, mRNA expression levels of vitellogenin are detected by real-time quantitative PCR, and vitellogenin concentration, juvenile hormone and molting hormone titer in H. axyridis, and amino acid and fatty acid composition of preys and ladybeetles are investigated as well. The objectives of this study is to clarify the vitellogenesis and its regulation mechanism in ladybeetles and provide the theoretical basis for artificial diets research and mass production of H. axyridis.

异色瓢虫是一种重要的捕食性天敌，日益得到广泛的应用，而用人工饲料饲养繁殖力低是制约其规模化生产及应用的瓶颈。本项目拟从异色瓢虫生殖机理- - 卵黄原蛋白的发生与调控方面开展研究。用菜缢管蚜饲养异色瓢虫，通过ELISA法测定卵黄原蛋白在脂肪体、血淋巴、卵巢中的发生及运转规律；利用GC-MS和HPLC法测定卵黄原蛋白发生期间异色瓢虫体内保幼激素和蜕皮激素的滴度，明确其消长规律，通过外源激素添加实验，明确激素对卵黄原蛋白发生的调控作用；以菜缢管蚜、麦蛾卵及人工饲料饲养异色瓢虫，测定其卵黄原蛋白含量、保幼激素及蜕皮激素的滴度；测定饲料及瓢虫体内氨基酸、脂肪酸的组成及含量；采用荧光实时定量PCR法测定脂肪体中卵黄原蛋白mRNA表达量，明确食物对异色瓢虫生殖力的影响是处于激素水平、还是基因表达水平。通过本研究，明确异色瓢虫卵黄原蛋白发生与调控机制，为瓢虫人工饲料的研发、规模化繁殖提供重要的理论依据。

（1）异色瓢虫雌性内生殖系统包括1对卵巢、1对侧输卵管、1条中输卵管、1个受精囊和1对附腺。卵子发生划分为卵母细胞分化期、营养期和卵黄形成期3个时期，并进一步划分为7个阶段。.（2）异色瓢虫卵黄蛋白是一种糖、脂复合蛋白，分子量为625.9±12.11kDa。由分子量分别为154.6 kDa、133.2 kDa、44.1 kDa和40.0 kDa 4个亚基组成。卵黄蛋白是在脂肪体内合成的，释放到血淋巴中，而后经由血淋巴转运至卵巢。.（3）异色瓢虫成虫期保幼激素的含量要高于蜕皮激素，雌成虫体内两种激素的含量要稍高于雄成虫。雌成虫保幼激素的滴度从羽化后2-4天呈上升趋势并在第8天时达到高峰（2.43 ng/mg），之后下降保持平稳的状态。而雄成虫体内保幼激素的滴度变化则比较平稳，没有明显的高峰期。通过对人工饲料饲养的异色瓢虫注射适量（80ng/头）的外源保幼激素，可明显促进卵巢及卵的发育。由此推断异色瓢虫卵黄发生是由雌成虫体内保幼激素进行调控的。.（4）异色瓢虫食物中，桃蚜所含氨基酸含量约为麦蛾卵的两倍，但两饲料氨基酸相对组成相似；而麦蛾卵中总脂肪酸含量为较桃蚜明显偏高，并且组成不同，蚜虫中以肉豆蔻酸和棕榈酸为主，而麦蛾卵中则以油酸、亚油酸和棕榈酸含量较高。两饲料所饲喂的初羽化和产卵雌虫体内氨基酸组成均基本一致，可见氨基酸含量和组成并非麦蛾卵影响异色瓢虫生殖力的原因；两者肉豆蔻酸含量差异显著，因此推测，肉豆蔻酸的缺乏应为麦蛾卵饲喂雌虫产卵低的主要原因之一。.（5）取食菜缢管蚜的异色瓢虫雌成虫，其mRNA表达量显著高于麦蛾卵及人工饲料饲养的异色瓢虫。