花绒寄甲是光肩星天牛、松褐天牛等重要林木蛀干害虫的有效天敌,成虫寿命达8年以上、每年均能繁殖后代,与其他所有已报道的昆虫完全不同,最适宜进行成虫的生理与生殖衰老机理研究。因而,在已有15年的研究基础上,采用组织解剖技术,阐明雌、雄成虫生殖系统的构造;采用电镜技术,研究不同年龄成虫精子与卵子的发生与凋亡规律;采用DGGE分析技术,揭示随成虫存活年份的延长其肠道细菌群的变化规律;采用遗传分析技术,确定细胞色素P450、半胱氨酸蛋白酶Caspases等特异性基因表达与成虫衰老过程的关系。据此,本研究的核心意义在于,从精子与卵子发生、成虫肠道共生细菌群、细胞色素P450与半胱氨酸蛋白酶Caspases等特异性基因表达与成虫衰老过程的关系上,阐述花绒寄甲成虫产卵量下降、消化功能与机体抗性机能的变化规律,为饲养时判定和淘汰衰老成虫群体提供依据。
Dastarcus helophoroides;intestinal bacterial community;transcriptome and mitochondrial genome;development and senility;gene expression
花绒寄甲成虫寿命达8年以上,从解剖和分子生物学角度研究其生命特征,将能够为揭示其存活机制提供依据。本项目经过试验和研究,明确了花绒寄甲成虫肠道细菌群落组成,饲料成分与幼虫及成虫肠道细菌群的变化关系,选出了最佳人工饲料;确定了花绒寄甲雌、雄成虫生殖系统解剖结构,明确了精子束及精子的发生规律,雌虫产卵量下降与原卵区长度缩小卵、巢管出现蚀空性病变有关,发现该虫具有维护其心脏和中间代谢的巨型围心细胞;揭示了花绒寄甲线粒体基因组及转录组的遗传信息,为相关基因及酶学研究提供了基础;分析了P450、Caspase(ICE)、SOD和Prx6、Mth-like、HSP、bHLH等基因家族的组成,获得了36条基因全长;发现花绒寄甲具有肿瘤抑制基因p53(KR149446),发掘出与昆虫寿命相关的基因11条;通过对所研究基因mRNA在发育过程、各组织中的表达及其酶活分析,揭示出花绒寄甲发育、生殖和成虫衰老与相关基因表达及其酶活水平相关。