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UVA照射对黑腹果蝇生物学特性和抗氧化反应的影响

作　者: 郑俊丽
导　师: 雷朝亮
学　校: 华中农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 黑腹果蝇 UVA照射寿命繁殖力后代抗氧化反应
分类号: S186
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在自然界有很多昆虫具有趋光行为,尽管人类很早就开始利用昆虫的趋光性防治害虫,但有关昆虫趋光的光谱特性、感光生理等方面的研究仍不能阐明昆虫趋光的根本原因。黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)是具有趋光性的日行性昆虫,对UVA有强烈趋性。本文以黑腹果蝇为实验材料,研究了不同UVA强度(200±25μw/cm2,10±μw/cm2)和不同时间(1h、2h、3h)的照射对其成虫寿命、繁殖力和子代生长发育等生物学特性的影响,测定了不同UVA照射及不同日龄黑腹果蝇体内脂质过氧化、总抗氧化能力及抗氧化酶活性的变化,以期从生物学和生理学方面探讨昆虫趋光的本质。主要研究结果如下：1.UVA照射对黑腹果蝇成虫寿命和繁殖力的影响黑腹果蝇成虫寿命UVA组高于对照组,不同照射强度间差异显著(p<0.001),其中,高强度短时间和低强度有利于果蝇存活,而高强度长时间照射导致寿命缩短；在繁殖力测定中,不同UVA强度和照射时间下的总产卵量差异不显著,但经UVA照射的产卵量均高于对照组,而且随着照射时间的延长产卵量不断增加,低强度3h处理组的产卵量增加最多。总之,低强度的UVA照射有利于黑腹果蝇成虫的存活和繁殖。2.UVA照射对黑腹果蝇F1代存活率和发育历期的影响果蝇成虫经受UVA不同强度和时间照射后,其子代的存活率(从卵到成虫)没有显著差异,只有低强度2h处理组存活率显著高于对照；不同UVA强度对黑腹果蝇雌雄虫发育时间有显著影响(p<0.001),不同照射时间没有显著影响(p=0.097),但二者的交互作用显著(p<0.001),经UVA照射的果蝇,其子代的发育时间均显著延长。这表明UVA照射对果蝇F1代的生长发育存在一定不利的影响。3.不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇成虫抗氧化反应的影响雌雄虫在丙二醛(MDA)、总抗氧化能力、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)四个生理指标上存在显著的性别差异；总抗氧化能力(p<0.001)和CAT活性(p=0.004)在高低两个强度间存在显著差异；对各指标的影响在照射时间上均没有显著差异,但时间和照射强度之间存在一定的交互作用。雄虫在高强度30min时MDA含量显著高于对照组,总抗氧化能力显著低于对照,POD活性显著高于60min组；在低强度120min时CAT和谷胱甘肽S转移酶(GST)活性显著高对照。雌虫在高强度只有60min时的总抗氧化能力显著低于30mmin组；在低强度60mmin和120mmin处理组MDA含量均显著高于对照,总抗氧化能力和超氧化物歧化酶(SOD)活性在60mmin时显著高于对照,CAT活性均显著高于对照,其他均无显著差异。4.UVA照射对不同日龄黑腹果蝇成虫抗氧化反应的影响雌雄果蝇体内MDA含量和SOD活性均在前期维持在稳定水平,28或42日龄时显著下降后又恢复到之前的水平；POD活性逐渐下降到42日龄的最低水平,随后略有升高；雄虫CAT活性先显著提高而后急剧下降到之前水平,GST先显著下降而后升高到前期水平,雌虫CAT和GST活性均随日龄增加出现持续升高,有利于延长寿命；而总抗氧化能力先显著下降又显著升高,雄虫更是出现显著上升又下降的反复波动,这是SOD、CAT、POD、GST综合作用的结果。以上研究表明,UVA照射延长子代发育历期,低强度比高强度更有利于增加黑腹果蝇成虫寿命和繁殖力,果蝇体内各种抗氧化酶综合作用能将UVA照射所产生的活性氧维持在较低水平,在果蝇生命后期内持续高强度UVA照射降低酶活性而加速衰老,UVA照射对昆虫影响与辐射强度和时间有关。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
1 文献综述  11-20
  1.1 昆虫趋光机制的研究进展  11-15
    1.1.1 昆虫单色光趋性的研究  11-12
    1.1.2 昆虫感光受体的研究  12-13
    1.1.3 昆虫感光色素的研究  13
    1.1.4 黑腹果蝇趋光机制的研究  13-15
  1.2 逆境中昆虫体内氧化和抗氧化机制研究  15-17
    1.2.1 昆虫体内活性氧的产生与氧化损伤  15-16
    1.2.2 昆虫体内抗氧化系统的研究  16-17
  1.3 UV视觉的应用研究  17-19
    1.3.1 UV视觉在动物行为中的作用  17-18
    1.3.2 紫外光在害虫防治中的应用  18-19
  1.4 本研究的目的和意义  19-20
2 材料与方法  20-24
  2.1 供试昆虫  20
  2.2 主要仪器和试剂  20
  2.3 UVA照射对黑腹果蝇生物学特性的影响  20-21
    2.3.1 不同UVA强度和照射时间下黑腹果蝇成虫寿命测定  20
    2.3.2 不同UVA强度和照射时间下黑腹果蝇雌虫繁殖力测定  20-21
    2.3.3 不同UVA强度和照射时间下黑腹果蝇子代生长发育测定  21
  2.4 黑腹果蝇成虫对UVA照射的抗氧化反应测定  21-23
    2.4.1 UVA照射处理与样品制备  21
    2.4.2 蛋白含量测定  21
    2.4.3 丙二醛(MDA)含量测定  21-22
    2.4.4 总抗氧化能力(T-AOC)测定  22
    2.4.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定  22
    2.4.6 过氧化氢酶(CAT)活性测定  22-23
    2.4.7 过氧化物酶(POD)活性测定  23
    2.4.8 谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性测定  23
  2.5 不同日龄黑腹果蝇成虫对UVA照射的抗氧化反应测定  23
  2.6 数据分析  23-24
3 结果与分析  24-47
  3.1 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇成虫寿命的影响  24-27
  3.2 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇雌虫繁殖力的影响  27-29
  3.3 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇子代生长发育的影响  29-32
  3.4 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇成虫抗氧化反应的影响  32-42
    3.4.1 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇MDA含量的影响  32-34
    3.4.2 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇总抗氧化能力的影响  34-36
    3.4.3 不同UVA强度和照射时间对黑腹果蝇体内抗氧化酶的影响  36-42
  3.5 UVA照射对不同日龄黑腹果蝇成虫抗氧化反应的影响  42-47
    3.5.1 UVA照射对不同日龄黑腹果蝇MDA含量的影响  42
    3.5.2 UVA照射对不同日龄黑腹果蝇总抗氧化能力的影响  42-43
    3.5.3 UVA照射对不同日龄黑腹果蝇抗氧化酶的影响  43-47
4 讨论  47-53
  4.1 UVA照射对黑腹果蝇生物学特性的影响  47-49
    4.1.1 UVA照射对黑腹果蝇成虫生物学的影响  47-48
    4.1.2 UVA照射对黑腹果蝇子代生长发育的影响  48-49
  4.2 不同UVA照射强度对黑腹果蝇成虫体内抗氧化反应的影响  49-51
  4.3 UVA照射对不同日龄黑腹果蝇成虫体内抗氧化反应的影响  51-53
5 小结与展望  53-54
参考文献  54-69
致谢  69-70
附录  70

UVA照射对黑腹果蝇生物学特性和抗氧化反应的影响

内容摘要

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