黏虫咽侧体抑制神经肽基因克隆与成虫期表达模式分析

为明确黏虫咽侧体抑制神经肽基因(allatostatin,AST)在调控黏虫Mythimna separata(Walker)保幼激素(juvenile hormone,JH)中的功能,采用RT-PCR和RACE技术克隆获得的黏虫AST基因cDNA全长序列902bp,开放阅读框378bp,编码125个氨基酸。蛋白分子量为14.33kD,等电点为9.25,具有C型AST典型的PISCF序列。进化树分析表明,黏虫AST氨基酸序列与一点黏虫、草地贪夜蛾、棉铃虫氨基酸序列相似性高达80%以上。实时荧光定量PCR结果表明AST在成虫期的表达有明显组织和时间特异性。AST在飞行肌中表达量最高,头部其次,卵巢最低;黏虫头部AST表达量在7日龄最高,飞行肌中AST基因的表达量在1日龄最高。本研究对进一步揭示黏虫AST基因对JH调控作用,明确黏虫JH调控迁飞和生殖的相关的分子调控机制具有重要意义。     

沉默蜕皮激素受体对雌性中黑盲蝽生殖力的影响

中黑盲蝽Adelphocoris suturalis是一种重要的农业害虫,主要为害棉花、果树和牧草等作物。昆虫保幼激素(juvenile hormone, JH)与蜕皮激素(molting hormone, 20E)是调控昆虫生殖的主要因素。本研究运用基因克隆、基因沉默(RNAi)、实时荧光定量PCR(qPCR)等技术研究蜕皮激素受体(ecdysone receptor, EcR)、超气门蛋白(ultraspiracle protein, USP)在中黑盲蝽生殖调控中的作用。结果表明,中黑盲蝽EcR基因的ORF全长1 413 bp,编码470个氨基酸。预测蛋白质分子量为53.65 kD,pI值为7.79。中黑盲蝽USP基因ORF全长1 209 bp,编码402个氨基酸。预测蛋白质分子量为44.99 kD, pI值为7.94。与对照相比,注射dsEcR、dsUSP后6～18 d的中黑盲蝽体内EcR基因、USP基因在转录水平分别被显著抑制;卵巢的挂卵量分别仅有对照组的31.5%、86.6%;单雌产卵量减少36.0%～80.4%,显著低于对照。EcR和USP基因沉默后,产卵前期与对照相比无显...     

饥饿胁迫下黑肩绿盲蝽转录组分析及S6K基因功能分析

为扩大黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis的人工繁殖规模,利用RNA-seq技术对饥饿胁迫2 d的黑肩绿盲蝽雌成虫进行转录组测序分析,筛选参与生殖调控的相关信号通路,挖掘直接或者间接影响生殖的相关基因,采用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantification PCR,qRT-PCR）对筛选的相关基因进行验证,并通过试验分析沉默S6K基因和饥饿处理对黑肩绿盲蝽生殖的影响。结果显示,与取食褐飞虱Nilaparvata lugens卵（CK）的黑肩绿盲蝽相比,饥饿处理2 d的黑肩绿盲蝽雌成虫有11 675个基因差异表达,其中有4 264个基因表达量上调,7 411个基因表达量下调。共筛选到7条与生殖调控相关的信号通路和6个与生殖调控相关的基因,除TSC2基因表达量上调外,其他S6K、INSR、Akt、HSP70-1、HSP70-2五个与生殖相关基因的表达量在7条生殖相关信号通路中均下调。qRT-PCR检测结果与转录组测序结果一致,说明转录组分析结果可靠。沉默S6K基因后,黑肩绿盲蝽雌成虫脂肪体和卵巢蛋白质含量、Vg基因表达量、雌成虫产卵量和Vg含量较对照显著降低。此外,饥饿处理2 d后黑肩绿盲蝽雌成虫产卵量也较对照显著减少。表明饥饿胁迫后黑肩绿盲蝽雌成虫的生殖相关通路可能受多个信号通路调控,S6K表达量下降显著影响黑肩绿盲蝽的生殖。     

黏虫生殖相关脂蛋白受体基因的克隆与时空表达分析

为明确脂蛋白受体（lipophorin receptor,LpR）在黏虫Mythimna separata生殖中的潜在作用,采用反转录PCR技术克隆黏虫的2个LpR基因cDNA序列,并采用实时荧光定量PCR技术分析其在黏虫雌虫不同发育时期和组织中的时空表达谱。结果表明,从黏虫中克隆得到的2个LpR基因分别命名为MsLpR-1和MsLpR-2,其开放阅读框分别为1 857 bp和1 935 bp,分别编码618个和644个氨基酸;且均具有LpR家族典型的5个结构特征,其区别位于表皮生长因子前体同源结构域和O-糖链连接结构域之间插入或缺失29个氨基酸。MsLpR-1和MsLpR-2基因在黏虫雌虫不同发育阶段均有表达,在5日龄雌成虫中的表达量最高,分别是1日龄雌蛹中表达量的2.70倍和3.72倍。2个LpR基因均在雌成虫卵巢和中肠中显著上调表达,其中MsLpR-1基因在卵巢和中肠中的表达量分别是头部表达量的67.28倍和222.15倍,而MsLpR-2基因在卵巢和中肠中的表达量分别是头部表达量的5.27倍和5.64倍,此外MsLpR-2基因还在脂肪体和胸部中显著上调表达,其表达量分别是头部表...     

黏虫保幼激素环氧水解酶基因MsJHEH2的克隆与生物学功能

保幼激素环氧水解酶（juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH）是调控保幼激素（juvenile hormone,JH）滴度的重要降解酶。本文在黏虫体内克隆得到一条具有EHN环氧水解酶超家族结构域的保幼激素环氧水解酶MsJHEH2基因cDNA序列（GenBank登录号：MT802192）,长度1533 bp,开放阅读框（ORF）为1389 bp,编码462个氨基酸,推测分子量和等电点分别为52.42 kDa和7.07。表达模式分析发现,MsJHEH2在黏虫各个龄期与组织中均有表达,其中在蛹期和中肠中表达量最高。RNA干扰处理4龄幼虫6 h后的基因沉默效率最高,为64.86%,此时黏虫体内JH滴度上升为对照的1.58倍。该基因沉默后对黏虫无明显致死作用,但导致其蛹历期延长、羽化率降低。本研究表明MsJHEH2可以通过调节JH含量进而影响黏虫生长发育进程。     

蠋蝽猎物—黏虫的室内种群复壮

猎物的质量直接决定了天敌的质量和饲养规模。蠋蝽是一种重要的捕食性天敌,其若虫和成虫对鳞翅目害虫幼虫均有较强的捕食能力。目前蠋蝽主要依靠黏虫来饲养。但在长期室内饲养过程中黏虫种群出现衰退现象,进而制约了蠋蝽规模化繁育。本文旨在研究黏虫种群复壮措施,为蠋蝽的规模化繁育提供技术支撑。为此,采用回接自然寄主和室内与室外种群杂交的方式评价了黏虫的种群复壮效果。结果表明,回接自然寄主玉米叶后黏虫的幼虫发育历期(18.03 d)较人工饲料饲养组(21.26 d)显著缩短,蛹重(369.00 mg)和成虫产卵量(770.88粒/雌)显著高于人工饲料饲养组(323.56 mg, 532.73粒/雌),但二者的蛹历期和成虫寿命无显著差异。杂交试验结果表明,4种交配方式产生的F₁代产卵前期、雌雄成虫寿命及其子代幼虫和蛹的发育历期无显著差异,但产卵期、产卵量及蛹重存在差异。其中以田间雌性×田间雄性(YF×YM)组合的产卵期最长(8.07 d)和产卵量最高(938.77粒/雌),而以田间雌性×室内雄性(YF×EM)组合的蛹最重(354.59 mg)。这些结果显示,通过回接自然寄主和室内与室...     

成虫营养和交配对蝶蛹金小蜂卵巢发育与卵黄发生的影响

为明确不同因子对蝶蛹金小蜂雌蜂生殖生理的影响,采用ELISA法测定血淋巴中卵黄原蛋白(Vg)和卵巢内卵黄磷蛋白(Vt)的含量,研究成虫取食蔗糖和蜂蜜水及提供雄蜂交配对该蜂卵巢发育和卵黄发生的影响.结果表明,该蜂卵巢在羽化后24 h内发育较慢,卵巢管内无成熟卵,而在羽化24h后卵巢快速发育,卵巢管内出现成熟卵.雌蜂取食蜂蜜水,血淋巴中Vg含量在羽化后72h达到最高,约为0.78μg,同时卵巢内Vt含量也达到最高,约为5.8μg.雌蜂取食蔗糖水,血淋巴中Vg含量在羽化后30 h达到最高,约为0.62μg,卵巢内Vt的含量在羽化后96 h达到最高,约为5.6μg.而对照雌蜂(取食蒸馏水)血淋巴中Vg含量在羽化后24h达到最高,约为0.58μg,卵巢内Vt含量在羽化后48 h达到最高,约为4.5μg.此外,取食蔗糖水可以延长雌蜂寿命并促进卵巢发育,但对Vg的合成与摄取均无显著影响;取食蜂蜜水,不仅能延长雌蜂寿命,还对卵黄发生和卵巢发育起显著促进作用,尤其在卵黄发生的后期,达极显著水平.交配未能显著促进该蜂的卵黄发生.     

迁飞对草地螟生殖行为及种群暴发的影响

为明确野外种群迁飞对草地螟生殖行为的影响及其在种群大暴发中的作用,对草地螟野外迁飞和未迁飞种群的生殖特征,包括首次产卵历期(period of first oviposition,PFO)及其他生殖参数进行了系统分析。结果表明,经历迁飞的种群与未经历迁飞的种群相比,成虫产卵前期、产卵历期、PFO和寿命均显著缩短;交配次数及交配率均显著增加;但平均每雌产卵量和卵孵化率无显著变化。这说明,尽管经历迁飞的草地螟种群产卵量未显著增加,但成虫到达迁入地后将很快多次交配、产卵,且产卵前期显著提前、产卵同步性显著增加,从而加剧后代种群暴发。     

类酵母共生菌与灰飞虱卵巢发育和产卵量的关系

为明确灰飞虱体内类酵母共生菌(YLS)在生殖发育中的作用,采用血球计数法并结合显微摄像系统,研究了灰飞虱雌虫体内YLS的数量动态及与卵巢发育和产卵量之间的相互关系。结果显示,25℃常温和35℃高温处理的灰飞虱体内YLS数量均随成虫的生长而下降,高温处理4龄若虫可以显著减少成虫体内YLS数量。25℃和35℃处理,灰飞虱卵巢发育级别和其体内YLS数量均存在显著负相关(r=－0.903,P＜0.05;r=－0.970,P＜0.01),而日均产卵量则与其YLS数量呈显著正相关(r=0.725,P＜0.05;r=0.659,P＜0.05)。表明共生菌的存在有利于灰飞虱的卵巢发育与卵子成熟。     

Mode of action of methoprene in affecting female reproduction in the African malaria mosquito,Anopheles gambiae

BACKGROUND: One of the most studied actions of juvenile hormone (JH) is its ability to modulate ecdysteroid signaling during insect development and metamorphosis. Previous studies in mosquitoes showed that 20‐hydroxyecdysone (20E) regulates vitellogenin synthesis. However, the action of JH and its mimics, e.g. methoprene, on female reproduction of mosquitoes remains unknown. RESULTS: Here, a major malaria vector, Anopheles gambiae Giles, was used as a model insect to study the action of methoprene on female reproduction. Ecdysteroid titers and expression profiles of ecdysone‐regulated genes were determined before and after a blood meal. An ecdysteroid peak was detected at 12 h post blood meal (PBM). The maximum expression of ecdysone‐regulated genes, such as ecdysone receptor (EcR), hormone receptor 3 (HR3) and vitellogenin (Vg) gene, coincided with the ecdysteroid peak. Interestingly, topical application of methoprene at 6 h PBM delayed ovarian development and egg maturation by suppressing the expression of ecdysone‐regulated genes in female mosquitoes. CONCLUSION: The data suggest that ecdysteroid titers are correlated with Vg synthesis, and methoprene affects vitellogenesis by modulating ecdysteroid action in A. gambiae. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

黄色光对黏虫成虫产卵和寿命的影响

室内条件下研究黄色光源对黏虫成虫产卵和寿命的影响。结果表明,夜间施加黄色光照射能够使黏虫的产卵前期延长1.2d(P=0.002),产卵量减少27%(P=0.001),成虫寿命延长2.3d。可见,夜间施加黄色光照射对黏虫成虫的生物学习性有一定的影响。     

黏虫MagR和Cry2基因的时空表达分析

为了明确黏虫MagR、Cry2基因在定向行为中的作用,本研究采用基因序列分析及实时荧光定量技术,研究了黏虫MagR、Cry2基因的基因序列特征及其表达模式。结果表明,黏虫MagR基因编码131个氨基酸,蛋白分子量为14.17 kD,等电点为9.3,具有多个铁硫簇结合位点;黏虫Cry2基因编码757个氨基酸,蛋白分子量为87.04 kD,等电点为8.73。羽化后不同日龄迁飞型黏虫成虫各部位Cry2基因表达量存在显著差异。羽化后3 d成虫头部和胸部Cry2基因表达量显著高于其他日龄。迁飞型黏虫成虫羽化后不同日龄各部位MagR的表达量具有显著性差异;5 d时各部位的表达量达到最高,各日龄头部和胸部的表达量均显著高于腹部。     

补充营养对草地贪夜蛾成虫存活和繁殖的影响

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（Smith）是一种远距离迁飞害虫,其成虫生存期间会取食,但是取食获得的水和糖在其交配繁殖中的作用目前并不清楚。本研究利用卵巢解剖法和行为观察法,详细研究了成虫喂食对草地贪夜蛾存活、卵巢发育和繁殖的影响。发现饥饿不喂食草地贪夜蛾成蛾存活时间短（约3 d）,卵巢发育不成熟（低于2级）、交配率低（22.00%）、几乎不产卵（5.8枚）,卵几乎不孵化（3.0%）。喂食纯水或蜂蜜水成蛾存活时间长（6~8 d）,雌蛾卵巢发育成熟（3.4~3.6级）、交配率高（61.1%~66.7%）、产卵量大（436~1281枚）、卵孵化率高（大于95%）,均显著大于不喂食成蛾。喂食对交配雌蛾的交配次数（1.1~1.7次）和未发育成熟雌蛾的交配率（18.2%~22.9%）无显著影响。喂食蜂蜜水雌蛾的存活时间（8.06 d）和产卵量（1281枚）显著大于喂食纯水（分别为6.57d和436枚）,而雄蛾存活时间、雌蛾卵巢发育等级、交配率、卵孵化率在喂食纯水和蜂蜜水之间无显著差异。本研究结果认为水是草地贪夜蛾成蛾存活和繁殖必须补充的物质,糖仅能增加雌蛾的产卵量。仅仅利用花香气味进行草地贪夜蛾的监测和防控,效果可能不理想。这些结果为草地贪夜蛾的精准监测和有效防控提供理论依据。     

Imidazole derivative KK-42 reduces ecdysteroid titers and interferes with reproductive processes in adult females of Tenebrio molitor

KK-42, an imidazole derivative considered as potent inhibitor of ecdysteroid biosynthesis, was tested on adult females of Tenebrio molitor. The compound was applied topically (0.1, 1, 5, and 10 μg/insect) on 0- or 2-day-old adult females or added to the culture medium (1 and 10 μM) of ovaries. To test the effect of KK-42 on the reproduction capacity, ovaries were explanted from 2- and 4-day-old females corresponding, respectively, to follicles at the beginning and the end of vitellogenesis. KK-42 treatment reduced the fecundity and the longevity of females, and in addition, it delayed oviposition and affected growth and development of oocytes as evidenced by measurements of the ovarian weight, the number of oocytes per ovaries, and the size of the basal follicle. Hence, the effects were stronger in newly emerged females compared to 2-day-old females. Interestingly, RH-0345, an ecdysteroid agonist, could partly restore the effects on reproductive events induced by KK-42. In a second series of experiments using an enzyme immunoassay to measure ecdysteroid titers, KK-42 reduced the amounts of ecdysteroids in ovaries after application on newly emerged adult females. In 2-day-old females, it caused a significant effect with the highest doses. In addition, the compound significantly reduced the amounts of ecdysteroid released into the culture medium by ovaries explanted from 2- or 4-day-old females. The results are discussed in relation to the mode of action of KK-42 on reproduction.