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赤拟谷盗属鞘翅目拟步甲科,是一种重要的世界性储粮害虫。本文以赤拟谷盗为研究对象,针对在实际热处理杀虫过程中存在的亚致死高温短期驯化现象,深入研究赤拟谷盗各虫态以不同速率(0、1.25、2.5、5、和10℃/h)由28℃升至不同终点温度(42、44和46℃)后暴露在50℃下不同时间(0、10、15、20、25和30 min)的耐热性变化,找出耐热性变化最明显的虫态和亚致死高温短期驯化条件,进一步采用高通量测序技术对经历亚致死高温短期驯化前后的赤拟谷盗进行转录组测序、基因差异表达分析,筛选出与其耐热性变化相关的基因,采用实时荧光定量PCR技术及基因克隆和RNAi技术对转录组测序结果进行验证,从昆虫生态及分子层面阐明赤拟谷盗经历亚致死高温短期驯化后耐热性增强的分子响应机制,为科学制定高效的热处理杀虫方案提供理论依据。本研究结果表明,当以不同加热速率升高空间环境温度使赤拟谷盗卵、幼虫、蛹和成虫经历亚致死高温短期驯化后,赤拟谷盗各虫态耐热性与对照组相比显著增强。其中赤拟谷盗成虫耐热性增强幅度远高于其它虫态,尤其是当升温速率为2.5℃/h时,赤拟谷盗成虫的耐热性增强极显著。对比不同升温速率对赤拟谷盗耐热性的影响,在慢速升温(2.5℃/h)胁迫下,赤拟谷盗各虫态耐热性高于快速升温(10℃/h)胁迫,然而当升温速率为1.25℃/h时,赤拟谷盗各虫态耐热性出现了下降。随着升温速率的加快,赤拟谷盗各虫态耐热性呈现出先升高后降低的趋势。运用高通量测序技术对以2.5℃/h(慢速升温处理组)和10℃/h(快速升温处理组)升温至46℃处理与28℃恒温对照(对照组)的赤拟谷盗成虫进行转录组测序分析发现,经历亚致死高温短期驯化对赤拟谷盗多种代谢通路均有影响,特别是糖类、脂肪、蛋白质及氨基糖和核苷的转运和代谢相关的基因、与内质网蛋白质的加工,折叠等相关的基因、与P450参与的药物代谢和外源物质代谢有关的基因。其中7个编码热激蛋白基因(LOC656270、hsp68a、hsp68b、LOC663293、LOC662168、LOC663216、LOC662203),和一些热激蛋白的同源基因包括2个编码Dna J protein的基因(LOC661242、LOC658423)和4个编码类致死必需蛋白基因(LOC664276、LOC663240、LOC660153、LOC662237)在赤拟谷盗应对不用升温速率热胁迫时均显著高表达。由此推测热激蛋白在赤拟谷盗经历不同升温速率的热胁迫中起重要作用。通过对7个显著差异表达的热激蛋白基因进行克隆和RT-q PCR检测发现,赤拟谷盗成虫以不同速率的热处理胁迫后hsp70a和hsp68a基因均极显著性地高表达,其中hsp70a最显著,可上调5000倍以上。hsp27a表达非常显著,可上调1000倍以上。hsp26稍弱,上调20～60倍以上。HSP90在应对高温胁迫时响应较为迟缓,不如HSP70家族和小分子热激蛋白反应敏感。这些结果表明赤拟谷盗的热激蛋白70家族HSP68a和HSP70a,与小分子热激蛋白家族的HSP27a和HSP27b在赤拟谷盗的耐热性增强中具有显著作用。通过RNAi技术沉默hsp68a和hsp27a后,赤拟谷盗耐热性显著降低,表明hsp68a和hsp27a基因在赤拟谷盗应对热逆境时起关键作用。