松墨天牛分子生物学研究综述
摘要：松墨天牛（Monochamus alternatus Hope）是危害马尾松等林木的重大森林害虫，是松材线虫的主要传播媒介。从松墨天牛的分子生物学基础研究、分子分类及鉴定、cDNA文库与转录组的构建、基因克隆、药剂胁迫对基因表达的影响等5个方面综述其在分子生物学领域的最新进展，以促进松墨天牛基础研究，并为探索松墨天牛安全有效的防治方法提供参考。
关键词：松墨天牛（Monochamus alternatus Hope）；分子生物学；基因克隆；基因表达；农药胁迫
中图分类号：S763.38；Q785 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）07-1201-05
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.07.001
Reviews on Molecular Biology of Monochamus alternatus Hope
LIU Qi-si， CHEN Jing-xiang， LIN Tong
（College of Forestry and Landscape Architecture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China）
Abstract： Monochamus alternatus is a major forest pest that damages trees such as Pinus massoniana and is the main medium of pine wood nematode. In the paper，the latest progresses in the field of molecular biology were reviewed from five aspects including fundamental research of molecular biology，molecular classification and identification，construction of cDNA library and transcriptome analyses，gene cloning and insecticides stress on gene expression of M. alternatus et al，which may provide new references for fundamental research and the control of M. alternatus.
Key words： Monochamus alternatus Hope； molecular biology； gene cloning； gene expression； pesticide stress
松墨天牛（Monochamus alternatus Hope），又名松褐天牛、松天牛，隸属于鞘翅目（Coleoptera）天牛科（Cerambycidae）沟胫天牛亚科（Lamiinae），分布于中国的西藏自治区以东，河北省以南、东至台湾省、南至广东省区域；国外分布于日本、朝鲜、老挝等[1]。主要危害马尾松（Pinus massoniana）、油松（P. tabulaeformis）、黑松（P. thunbergii）等生长衰弱的树木或新伐倒树木[2]，是中国南方松林的重要蛀干害虫。同时，它又是松树毁灭性病害松材线虫[Bursaphelenchus xy-lophilus（Steiner et Buhrer） Nicle]的主要媒介昆虫。在日本和中国，该病虫主要通过羽化后的松墨天牛成虫补充营养和产卵时造成的伤口侵入健康树木进行自然传播，给松树造成重大损失[3，4]。因其为害严重且防治困难已被许多国家列为检疫对象。近年来，松墨天牛分子生物学研究进展迅速，新的研究成果不断涌现，本文综述近3年来松墨天牛分子生物学研究的最新进展，以促进松墨天牛基础研究，并为探索松墨天牛安全有效的防治方法提供参考。
1 分子生物学基础研究
1.1 松墨天牛成虫标本保存方法
DNA作为生物体重要的遗传资源，包含着丰富的生物学信息，是生物进化史的重要记录者，获取高质量的基因组DNA是开展任何DNA下游工作的前提和基础。因此，研究昆虫标本的妥善保存方法，以及基因组DNA提取方法，阻止或延缓其基因组DNA的降解，对深入开展其分子生物学研究具有重要意义。曲良建等[5]采用SDS-蛋白酶K消化法对液氮中冷冻保存、无水乙醇-20 ℃冷冻保存、无水乙醇室温保存和干标本室温保存且保存时间在2年以上的松墨天牛成虫标本基因组DNA进行提取，并对不同保存方式提取的DNA样本进行了质量比较和分析。在上述常见的松墨天牛成虫标本4种保存方式中，以液氮中冷冻保存效果最佳，其次为无水乙醇 -20 ℃冷冻保存，插针干标本室温保藏效果最差。利用昆虫线粒体基因COⅠ和COⅡ的通用引物从上述DNA中均能够成功扩增出目的片段，测序结果证实扩增片段符合预期。研究结果表明液氮和无水乙醇-20 ℃冷冻保存适合松墨天牛成虫标本长期保存，且不影响后续的PCR扩增和测序。
1.2 松墨天牛化学感受组织荧光定量PCR内参基因的鉴定
实时荧光定量反转录PCR（RT-qPCR）是分子生物学领域研究基因表达的最有效方法之一[6]。在RT-qPCR实验过程中，需要引入内参基因对数据进行校正和标准化处理。冯波等[7]从松墨天牛转录组中鉴定出9个候选内参基因（Actin，TUB，18S rRNA，RPS27A，RPS3，RPL10，AK，GAPDH和EFlA），其中后7个候选内参基因在松墨天牛中被首次鉴定。结果显示最适合校正松墨天牛化学感受组织中基因表达数据的内参基因为GAPDH和TUB，并且这样的内参基因组合可以用于不同发育阶段和不同性别的不同化学感受组织。该研究结果为利用RT-qPCR技术分析松墨天牛化学感受组织基因相对表达量的内参基因选择提供了参考。但不同组织在不同条件下内参基因的选择还要视具体研究情况而定，需要进行实验验证。