伞裙追寄蝇滞育期间主要物质含量变化研究

为了明确伞裙追寄蝇滞育过程中主要抗寒物质及其含量的变化,对伞裙追寄蝇滞育期间主要物质总糖、蛋白质和脂类含量的变化进行了研究。结果表明,糖原含量在滞育期高于非滞育期的浓度,具有显著差异,且在蛹期达到最大值,分别为156.73μg/mg、68.32μg/mg,两者差异显著。在伞裙追寄蝇进入滞育之前,非滞育期蛋白质含量较高,在蛹期达到最大值为78.34μg/mg;滞育期则为72.95μg/mg,二者差异显著。滞育和非滞育成虫体内的甘油含量很低,在整个发育过程中,除蛹期外,其他各时期伞裙追寄蝇的甘油浓度在滞育期高于非滞育期,且差异均显著。比较各物质含量可知伞裙追寄蝇滞育时的主要抗寒物质是糖原。     

伞裙追寄蝇滞育诱导的温光周期条件和低温贮藏

伞裙追寄蝇是草地螟的优势寄生天敌,是对草地螟进行防控的有效手段之一。为了提高天敌防控效果,本试验在室内条件下通过温度和光周期的设定,研究了伞裙追寄蝇的外源滞育诱导条件和低温储藏。结果表明,17℃下光照时间小于12 h,伞裙追寄蝇滞育率为100%,随着温度的升高,滞育率逐渐下降,29℃时,伞裙追寄蝇不发生滞育;不同温度（4～25℃）储藏后伞裙追寄蝇羽化性比为1.38～1.63（P>0.05）;16℃时伞裙追寄蝇滞育诱导临界光周期为12.53 h,18℃时临界光周期为11.12 h;越冬虫茧低温储藏后羽化率随着储藏时间的延长而下降。结果说明,温度对伞裙追寄蝇滞育起主导作用,在伞裙追寄蝇幼虫期施以低温处理,可以有效的诱导滞育,4℃低温贮藏最佳时间为50 d。     

草地螟发育阶段对伞裙追寄蝇的寄生效果

伞裙追寄蝇是草地螟、黏虫等重大农业害虫的优势寄生性天敌，对害虫种群数量的调控起着不可忽视的作用。本文研究了不同龄期草地螟对伞裙追寄蝇寄生效果的影响，为伞裙追寄蝇的室内扩繁和田间应用提供依据。在温度（25±1）℃，相对湿度（65±5）%，光周期14L：10D实验室条件下研究了伞裙追寄蝇对草地螟2、3、4、5龄幼虫及5龄期不同日龄幼虫的寄生效果，5龄期不同日龄幼虫对寄蝇的发育适合度。结果表明：伞裙追寄蝇对2～5龄草地螟幼虫都有寄生行为，但对5龄草地螟幼虫的寄生率（68.89%）显著高于其他龄期；且寄生5龄幼虫的羽化率最高（73.88%）。伞裙追寄蝇寄生能力随寄主日龄呈现先升高而后下降趋势，其中5龄后2～3日龄寄生率（74.44%）、羽化率（78.76%）均最高，子代发育历期最短，产卵量最高，为最适寄生阶段，说明室内扩繁伞裙追寄蝇寄主选择以5龄期2～3日龄草地螟幼虫为宜。     

伞裙追寄蝇对黏虫幼虫的寄生功能反应

室内条件下研究了伞裙追寄蝇(Exorista civilis Rondani)对黏虫[Mythimna separata(Walker)]幼虫的寄生功能反应。结果表明,伞裙追寄蝇功能反应曲线在15~35℃内为HollingⅡ型,随着寄主黏虫数量的增加,伞裙追寄蝇寄生量呈上升趋势,当寄主数量增加到一定数量时,其寄生量趋于稳定。23℃时拟合方程为Na=0.803 3 N/(1+0.803 3×0.015 4 N),1头伞裙追寄蝇雌蝇寄生1头黏虫幼虫所需时间为0.803 3h。伞裙追寄蝇的自身密度对寄生有干扰作用,可用Hassell-Varley模型E=0.553 3 P-1.565 5表示,由此公式可以得出,伞裙追寄蝇的发现域与其自身密度成反比增加,寄生蝇相互之间的干扰效应降低了寄生效能。     

沃尔巴克氏体感染对黑腹果蝇头部转录组的影响

为明确沃尔巴克氏体Wolbachia对果蝇神经行为影响的分子机制,采取转录组测序技术对感染沃尔巴克氏体和未感染的黑腹果蝇Drosophila melanogaster头部样本进行转录组测序、组装、注释,筛选感染沃尔巴克氏体wMel和未感染黑腹果蝇头部转录组间的差异表达基因,并选择差异表达基因中差异倍数较大或与神经行为相关的基因进行qPCR验证。结果表明,感染沃尔巴克氏体wMel和未感染黑腹果蝇头部差异表达基因有679个（差异倍数≥2,P<0.05）,其中,由于感染沃尔巴克氏体wMel而上调表达的基因有566个,下调表达的基因有113个。GO功能注释分析显示,差异表达基因与代谢过程、催化和结合功能相关。KEGG通路注释分析发现,差异表达基因主要富集在蛋白消化与吸收、内分泌、神经活性配体-受体互作以及激素合成等通路中。从差异表达基因中筛选出11个基因进行qPCR验证,有9个基因的表达趋势与RNA测序结果一致。表明沃尔巴克氏体可广泛影响果蝇头部基因的表达水平,暗示可能由此影响宿主的神经行为。     

MEAM1和MED两个烟粉虱隐种取食对甘蓝转录组影响的差异

为绿色防控烟粉虱Bemisia tabaci提供新策略,采用转录组分析MEAM1和MED两个烟粉虱隐种取食后甘蓝差异基因表达情况,并选取差异表达基因最多的甘蓝苯丙烷类通路上PAL2、C4H、4CL1和CHI四个基因进行实时荧光定量PCR测定。结果显示,与对照相比,MEAM1和MED烟粉虱隐种取食后甘蓝差异表达基因数分别为693个和1 030个。GO功能注释和KEGG富集分析显示,差异表达基因主要集中在苯丙烷类生物合成、萜类挥发物合成、芥子油苷合成、类黄酮生物合成和植物激素信号传导途径等与甘蓝抗虫物质合成相关的通路上。虽然MEAM1与MED两个烟粉虱隐种均能显著激活植物激素信号传导途径和苯丙烷类合成通路调控的酚类物质合成途径,但MED烟粉虱隐种与甘蓝互作的差异表达基因数高于MEAM1烟粉虱隐种。MEAM1烟粉虱隐种取食甘蓝12 h后,甘蓝苯丙烷通路上游PAL2、C4H和4CL1三个基因均显著上调,而MED烟粉虱隐种取食后,甘蓝苯丙烷通路上PAL2、C4H、4CL1和CHI四个基因均变化不显著,这4个差异基因的表达模式与测序结果一致,表明测序结果的可信度高。     

稻曲病菌有性生殖中光诱导基因的转录组分析

 稻曲病菌(Villosiclava virens)能够以菌核的形式安全越冬并在来年萌发产生子囊孢子,成为稻曲病菌的重要初侵染源;而菌核产生子实体的过程需要光的诱导。为了探索光诱导的分子机制,本文对不同光照处理条件下稻曲病菌菌核萌发过程的转录组学进行了比较分析。结果发现,与黑暗条件下菌核的萌发相比,光照处理后542个基因显著差异表达,其中上调359个,下调183个。GO富集分析发现,DEGs显著富集于糖基水解酶活性、细胞壁生物合成、氧化还原酶活性等。KEGG分析发现,DEGs显著富集于脂质代谢、氨基酸代谢、次生代谢产物合成等代谢通路。DEGs中子实体独有基因组氨酸激酶为光感受器,其响应光信号引起下游基因的表达,同时,与有性生殖过程相关的水通道蛋白和甲基转移酶蛋白编码基因表达活跃,共同调控了菌核萌发产生子实体过程。     

不同营养源对伞裙追寄蝇的寿命及生活力的影响

本文研究了取食不同浓度的蜂蜜、果糖、葡萄糖、蔗糖和清水对照对伞裙追寄蝇寿命、日均存活率、产卵量、产卵期、逐日产卵量,以及子代发育历期、寿命、寄生率、羽化量、雌蝇率等指标的影响。结果表明,10%的蜂蜜水处理的伞裙追寄蝇,雌蝇平均寿命为33.13 d,雄蝇平均寿命为21.71 d,与清水对照存在显著性差异。喂食10%蜂蜜水的雌蝇存活天数最长为51 d。补充10%蜂蜜水的伞裙追寄蝇产卵量和日均产卵量与其他处理差异显著（P<0.05）,分别为70.20和13.77粒/d。10%蜂蜜水喂食的成虫其子代羽化出的雌蝇平均寿命最长,为35.41 d。不同营养源对伞裙追寄蝇子代蛹重、寄生率、雌蝇率的影响差异不显著。     

不同色型异色瓢虫转录组差异表达基因分析

为探究不同色型异色瓢虫Harmonia axyridis之间产生生理学差异的机制,通过Illumina HiSeq测序平台对黄底多窗型、黑底两窗型和黑底四窗型3种不同色型异色瓢虫雌雄成虫的18个转录组进行高通量测序,比较不同色型间的差异表达基因,并结合GO和KEGG数据库对差异表达基因进行注释分析。结果表明：通过对差异表达基因进行定量比较发现,与黄底多窗型相比,2种黑底型异色瓢虫雌雄成虫的下调基因明显更多;GO功能分类结果显示,不同色型的异色瓢虫雄成虫和雌成虫差异表达基因所属分类基本相似,并未见显著富集现象,且主要属于细胞过程、单组织活动和细胞等类别;通过KEGG数据库比对分析发现不同色型异色瓢虫中的差异表达基因功能主要与环境适应和能量代谢通路相关。其中,与氧化磷酸化过程相关的基因在2种黑底型异色瓢虫中的表达量显著低于黄底多窗型异色瓢虫,这种差异在雌成虫中更为显著。     

烟蚜茧蜂滞育关联基因的转录组学分析

烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis Ashmaed是一种优良的内寄生性天敌昆虫,可有效控制桃蚜等多种蚜虫为害。通过调控温光环境可诱导烟蚜茧蜂进入滞育,既能提升子代烟蚜茧蜂的适应能力和寄生能力,又能显著延长天敌产品的货架期,促进天敌昆虫在害虫生物防治中的应用。本文通过对烟蚜茧蜂的正常发育状态(ND)、滞育状态(D)及滞育解除状态(PD)进行RNA测序,改变并丰富了以往仅对正常和对照组进行分析的常规做法,重点研究只在滞育状态才特异表达、而在正常发育和滞育解除后无显著变化的转录组学波动规律。经分别构建正常发育、滞育、滞育解除样本组,再经RNA提取与纯化,c DNA合成,c DNA文库构建,文库质检合格后进行de novo双端测序,根据对9个样本的测序结果,获取unigene 40477个,获得ND组与D组差异表达基因458个,D组与PD组差异表达基因298个,进一步筛选出D组与ND及PD组显著差异、但ND组与PD组无显著差异的滞育关联基因59个,对后者进行了GO富集、KEGG通路富集等表达分析,根据功能注释发现这些滞育关联基因与自身防御、耐寒性、脂类代谢、表皮黑化、转录调控等途径相关,是影响烟蚜茧蜂滞育进程的重要调控和参与基因。     

小黑瓢虫雌成虫滞育基因的转录组测序分析

为明确小黑瓢虫Delphastus catalinae滞育的分子机制,使用Illumina HiSeq2500高通量测序平台分析小黑瓢虫雌成虫非滞育期、滞育期和滞育解除期的相对转录水平,从转录组测序数据中选取碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）基因、过氧化氢酶（catalase,CAT）基因、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）基因、过氧化物酶（peroxidase,POD）基因、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）基因、海藻糖酶（trehalase,TRE）基因、促葡萄糖转运1蛋白亚基基因Ref和SCoAL琥珀酰辅酶连接酶基因GDP-forming,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRTPCR)技术检测上述基因在小黑瓢虫雌成虫3个不同时期的表达特征。结果显示,从9个样品中共筛选出67.86 Gb的clean data;936 447条contig被组装成52 255条unigene,所有的unigene都通过BLAST对Nr数据库进行了注释,有23 539...     

斜纹夜蛾四龄幼虫暴食相关基因的鉴定和通路分析

为绿色高效防治斜纹夜蛾Spodoptera litura,采用高通量测序技术对斜纹夜蛾暴食前期（3龄期）和暴食初始期（4龄期）进行转录组测序,筛选暴食前期和暴食初始期斜纹夜蛾差异基因,并对其高表达基因的代谢通路进行KEGG富集分析,随机选择缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解通路的5个关键基因对其表达量进行测定,以验证转录组测序结果的正确性。结果显示,从转录组数据中共拼接了17 045条unigenes,其中有876条是新发现的unigenes,16 625条unigenes有注释信息;5个基因的实时荧光定量PCR结果与转录组测序分析结果一致,表明转录组分析结果可信;在暴食初始期高表达的基因主要为血淋巴脂多糖结合蛋白基因,暴食初始期高表达基因富集度最大的通路主要为支链氨基酸代谢通路,其次是脂肪酸降解通路,表明暴食初始期斜纹夜蛾在增强其消化系统功能和营养吸收能力的同时,也加强了其能量代谢,为幼虫获取更多的食物提供动力。     

草地贪夜蛾Bt抗性相关lncRNA的预测及分析

为明确长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对Bt产生抗性中的作用,采用生物信息学预测草地贪夜蛾的lncRNA基因,并对其进行特征分析、差异表达分析、靶标基因预测以及功能富集分析。结果显示,草地贪夜蛾46个RNA-Seq数据中共有2 033个lncRNA基因,对应2 034条lncRNA转录本;与蛋白质编码基因相比,草地贪夜蛾lncRNA的外显子数量更少,转录本长度更短。草地贪夜蛾Bt抗性品系和敏感品系之间共有266个差异表达的lncRNA,其中128个上调表达,138个下调表达;在lncRNA靶标中,顺式调控和反式调控的靶标基因分别为2 129个和1 955个;靶标基因分子功能主要集中于有毒物质结合、水解酶和丝氨酸类蛋白活性等。10个差异表达的lncRNA靶向碱性磷酸酶、氨肽酶N、ABC转运蛋白、丝裂原活化蛋白激酶以及钙黏蛋白等抗性相关基因,表明lncRNA可能参与了草地贪夜蛾对Bt抗性的形成。     

抗感褐飞虱水稻遗传群体差异蛋白质组分析

为明确抗感褐飞虱Nilaparvata lugens水稻遗传群体在细胞水平的生理变化差异,通过蛋白质组学法对抗褐飞虱水稻遗传群体16W19-1-1和感稻飞虱水稻遗传群体16W45水稻叶片的差异蛋白质组进行研究,采用串联质谱标签标记和液相色谱-串联质谱联用仪进行差异蛋白质谱分析,利用Mascot search results软件进行搜库以确定差异表达蛋白,应用qPCR技术对差异蛋白关联基因在抗感褐飞虱遗传群体中的表达情况进行验证分析。结果表明,从抗感褐飞虱遗传群体中共鉴定出7 625个蛋白,其中差异蛋白229个,涉及上调蛋白156个,下调蛋白73个,主要集中在代谢蛋白、氧化还原蛋白和应激蛋白,主要参与了氰胺基酸代谢、牛磺酸代谢、聚糖降解、脂肪酸链伸长等通路。最终找到9个关键蛋白,关联6种酶,分别为γ-谷氨酰基转移酶、β-葡糖苷酶、β-N-乙酰-D-氨基葡萄糖酶、谷氨酸脱羧酶、甚长链烯酰-CoA还原酶和甚长链3-氧酰辅酶,对应8个基因。表明以上6种酶与植物抗虫性关系密切,可能在上述水稻品系抗褐飞虱中起着重要作用。     

橡胶树白粉菌侵染过程转录组学分析

为明确橡胶树白粉菌Erysiphe quercicola参与致病过程相关基因的表达情况，基于RNA-Seq测序技术对橡胶树白粉菌侵染过程进行转录调控研究，通过对病原菌孢子（0 h）及3个侵染时期（接种1、3和30 d）的转录组进行比较，筛选差异表达基因并对其进行功能注释分析，同时对不同侵染阶段的基因表达趋势进行聚类分析。结果表明，相比于病原菌孢子，3个侵染时期（接种后1、3和30 d）分别有198、458和27个差异表达基因。基因功能富集分析发现氧化还原酶相关基因在侵染1 d阶段显著富集，可能参与病原菌侵染前期对活性氧的防御。基因表达趋势聚类分析显示不同侵染阶段的基因共分为51种表达类型，其中编码候选效应蛋白基因集中分布在侵染1 d后上调表达的6个类型当中。表明橡胶树白粉菌侵染过程相关基因具有明显的功能倾向性和表达趋势特征。     

烟蚜茧蜂脂代谢相关的滞育相关蛋白差异表达分析

利用滞育特性可显著延长烟蚜茧蜂扩繁产品的货架期,探究烟蚜茧蜂滞育相关蛋白的表达特点,可促进对天敌昆虫滞育机理的了解。本文利用以iTRAQ为核心的蛋白定量技术,对提取的烟蚜茧蜂全蛋白进行酶解、标记、质谱检测、查库鉴定及定量分析,并结合生物信息学对烟蚜茧蜂滞育前期和滞育期的差异蛋白进行分析。定量鉴定蛋白1268个,其中滞育组差异表达蛋白601个,上调表达蛋白278个,鉴定肽段物种主要集中在膜翅目,占56.5%;下调表达蛋白323个,鉴定肽段物种主要集中在双翅目,占52.9%。对差异表达倍数分析发现,滞育烟蚜茧蜂有4个上调表达8倍以上的蛋白与脂代谢相关：脂质运载/胞质脂肪酸结合蛋白(gi_322794737)、C型凝集素(gi_607305114)、肽基脯氨酰顺反异构酶(W4X351_ATTCE)、芳基贮存蛋白α亚基(gi_332018934)。iTRAQ技术结合LC-MS/MS作为一种快速准确的定量蛋白质组学研究方法,能有效地分析烟蚜茧蜂滞育相关蛋白;烟蚜茧蜂滞育相关蛋白差异表达较为复杂,可针对上调表达倍数高的蛋白进行后续功能分析,深入开展昆虫滞育机理研究。     

有翅型和无翅型小麦禾谷缢管蚜转录组差异分析

为有效防控有翅型小麦禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi,以浙江省小麦主要害虫禾谷缢管蚜为研究对象,比较分析其有翅型和无翅型转录组之间的差异,筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行功能注释和代谢通路分析,采用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantification PCR,RT-qPCR）技术对转录组测序结果进行验证。结果显示,经过StringTie软件组装,共获得39 699条unigenes。注释到NCBI-NR、GO、KEGG、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG六个数据库中unigenes数量分别为24 120、17 351、17 137、17 532、15 494和23 128条,分别占unigenes总数量的60.76%、43.71%、43.17%、44.16%、39.03%和58.26%。有翅型和无翅型禾谷缢管蚜之间共筛选到6 747个基因差异表达显著,其中289个基因上调表达,其他6 458个基因下调表达,大多数差异表达基因集中在糖代谢及氨基酸代谢等信号通路上,表明禾谷缢管蚜翅型分化可能与能量分配有关。UGT、MME、GST和ABCG14四个基因的RT-qPCR测定结果与转录组测定结果一致,表明转录组测序数据准确可信。