洛伐他汀调控美国白蛾生长发育及脂代谢作用机制研究

作     者：孙文玉 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张国财;邹传山

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：洛伐他汀 保幼激素 生长发育障碍 脂代谢 美国白蛾 

摘      要：保幼激素(JH)和蜕皮激素(20E)是昆虫发育的两种重要激素,在调控昆虫发育、变态和生殖过程中发挥重要作用。他汀类药物的主要作用靶标为HMG-COA还原酶(HMGR),它通过竞争性抑制HMGR可使哺乳动物胆固醇的合成受阻。在昆虫中,HMGR是保幼激素合成通路中关键的酶,负责催化甲羟戊酸(MVA)的生物合成。他汀类药物在临床上被广泛应用,而其在昆虫生长发育方面的研究较少,调控作用机制尚不清楚。本论文以世界性的检疫害虫美国白蛾为供试昆虫,系统分析了洛伐他汀对美国白蛾幼虫脂代谢及生长发育的影响及作用机理。通过胃毒法处理美国白蛾幼虫,进行了生物测定、保幼激素合成途径、蜕皮激素合成途径及脂质代谢关键基因表达量的测定及关键酶活性测定、尼罗红染色等。所得结论如下:(1)洛伐他汀对美国白蛾幼虫具有明显的杀虫效果,其杀虫毒性来源于对美国白蛾幼虫幼虫摄食量、体重增长的抑制以及对幼虫蜕皮过程的促进。(2)洛伐他汀显著抑制美国白蛾幼虫体内脂肪酸合成,加速脂肪酸的β氧化,促进了脂肪酸的分解,显著降低了美国白蛾幼虫体内甘油三酯(TG)的含量,减小了脂肪体中脂滴的大小和丰度。(3)洛伐他汀处理后JH合成通路中关键基因Hc JHAMT、Hc MVK的表达量显著下调,而20E合成通路中的关键基因Hc CYP306、Hc CYP314显著上调,表明洛伐他汀抑制了美国白蛾幼虫体内JH的合成,促进了20E的合成,从而影响美国白蛾幼虫蜕皮。综上,本文系统分析了洛伐他汀对美国白蛾幼虫的生长发育及脂代谢的调控作用,研究结果将为HMGR抑制剂调控昆虫生长发育的机制提供了新的思路,并为HMGR抑制剂在环境友好型药剂防治害虫中的潜在应用奠定了基础。