蚜虫是一类刺吸式口器的小型昆虫,具有周期性的孤雌生殖(孤雌生殖世代和有性生殖世代交替)、复杂多样的生活周期、卵胎生等特征。营孤雌生殖方式的蚜虫具有极强的繁殖能力,而且生长速度很快,这使得蚜虫种群增长迅速。蚜虫寄主广泛,多数农作物都是它们的寄主,其猖獗危害能给农作物造成巨大的经济损失,而且大气污染、农药的频繁使用、极端高温、微波、辐射等多种因素对蚜虫生长发育、生殖、存活造成强大的选择压力,使得蚜虫在漫长的进化过程中演化出了复杂的生活方式和适应机制。因此,研究不良环境对蚜虫的影响对了解其系统进化和适应机制有重要的意义。1.棉蚜HSP70cDNA片段的克隆和序列分析棉蚜体色随温度变化表现多态,推测其与热休克蛋白有关。本研究为获得棉蚜HSP70基因cDNA片段并分析其基因序列,探讨其与棉蚜体色之间的可能关系。根据已知昆虫HSP70基因的保守性区域,设计特异性引物,采用RT-PCR方法对高、低温处理的不同体色棉蚜进行扩增,得到一条长783 bp的HSP70基因cDNA片段(GenBank登录号为EU109426)。核苷酸序列分析表明,黄色型和绿色型棉蚜的核苷酸序列一致,HSP70并不是引起黄、绿棉蚜体色变异的原因。同时,从获得的783 bp的核苷酸序列推导出棉蚜HSP70部分氨基酸序列包含261个氨基酸残基,分析表明,由棉蚜该片段推导的氨基酸序列与其他昆虫的同源性较高。获得的783 bp的核苷酸序列编码棉蚜HSP70部分氨基酸序列。2.不同时间长度紫外处理红、绿型麦长管蚜对后代生物学参数的影响通过在不同小麦品种上用不同处理时段(1h、2h、3h、4h、6h、8h)紫外线照射红、绿型麦长管蚜,分析其后代的生物学参数。结果表明:不同品种和紫外照射时间长短都影响红、绿型麦长管蚜后代的生长发育和变化,且有交互作用。(1)在高抗品种Astron(德国品种)上,短时紫外照射(1h、2h、3h)红、绿型麦长管蚜并不影响后代的生长发育;较长时间紫外照射(4h、6h、8h)红、绿型麦长管蚜对后代的生长发育影响差异明显。(2)在抗性品种小偃-22(中国品种)上,短时紫外照射(1h、2h、3h)红色型麦长管蚜对后代的生长发育有抑制作用,而较长时间紫外照射(4h、6h、8h)红色型麦长管蚜不影响后代在品种小偃-22上的生长发育;不同时间长度紫外照射(1h、2h、3h、4h、6h、8h)绿色型麦长管蚜均对后代的生长发育有抑制作用。(3)在品种小偃-22上,1h、2h紫外照射红色型麦长管蚜对后代生长发育的抑制作用强于绿色型麦长管蚜后代。(4)紫外辐射对蚜虫的生态学影响已经遗传给后代,但不论在品种Astron或小偃-22上,不同时间长度紫外照射红、绿型麦长管蚜对后代生长发育的影响都不一致,两者之间存在差异。本研究为深入研究HSP70介导的生物抗逆能力,探索HSP70实现其多种功能的作用途径和机理奠定了基础。同时也为进一步研究紫外辐射对生物遗传物质、蛋白质代谢的影响,以及蚜虫进化提供理论依据。